Thermische Weerstandrekenschaal
Verstaan van Thermische Verweerstandigheid
Thermische weerstand vertegenwoordigt de temperatuurverschil per eenheid van warmtestroom over een structuur. Het is essentieel voor thermische beheer in elektronische systemen.
Totaalthermische weerstand = Thermische weerstand van de jouleverwaarde + Thermische weerstand van de kapaciteit + Thermische weerstand van de serie Reeks
1/θtotaal = 1/θ1 + 1/θ2 + ... Paraleel
ΔT = P × θtotalel
Rcontact = t / k × A
Thermische Loop
De thermische paden vertegenwoordigen de route waarbij het warmte vloeit van bron tot omgeving.
- Interne verbinding inwendig
- Kast naar koelingsschijf interface
- Verwarmingsschaal tot omgevingstemperatuur extern
- Combinatieparalel routes
- Leidingpad op PCB
Thermische Contact-Werkstroomweerstand
Kontakwering ontstaat op het interface tussen twee oppervlakken en kan de overige thermische prestaties significatievelijk beïnvloeden.
Hoe contactverlies te minimaliseren
- Gebruik thermische interface materiaal TIM
- Garandeer de oppervlakte gladheid
- Gebruik de juiste montage druk
- Geëleerde oppervlakken schoonmaken
- Kies compatibele materialen.
| Interfacetype | Wijzigbaarheid per celsius op watt °C/W | Notities |
|---|---|---|
| Dry Contact | 0.5-1.0 | Poor thermal transfer |
| Thermal Paste | 0.2-0.3 | Good for uneven surfaces |
| Thermal Pad | 0.3-0.5 | Easy to apply |
| Liquid Metal | 0.1-0.2 | Excellent but conductive |
Thermische Verzetssnetwerk
Thermische netwerken kunnen op dezelfde manier worden geanalyseerd als elektrische circuitten:
| Type | Formula | Application |
|---|---|---|
| Series | Rtotal = R1 + R2 + R3 | Single path heat flow |
| Parallel | 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 | Multiple heat paths |
| Complex | Mixed calculation | Real-world systems |
Ontwerpoverwegingen
Sleutelfactoren die moeten worden overwogen bij de thermische ontwerp
- Idealised verbruikspannen
- Ruimtelijke beperkingen
- Limieten voor kosten
- Vertrouwelijkheidsdoelen
- Omgevingsomstandigheden
Koelingschermontwerpen
Termijnveiligheid houdt in bij het optimaliseren van meerdere parameters:
Key Factors:
- Finruimte en dichtheid
- Basisdikte
- Oppervlaktenoppervlak
- Materieelselectie
- Luchtstralingkenmerken
| Type | Performance | Applications |
|---|---|---|
| Stamped | Basic | Low-power devices |
| Extruded | Good | Medium-power devices |
| Forged | Excellent | High-power devices |
Foutenbeschrijving
Algemene thermische problemen en hun oplossingen:
High Junction Temperature
Possible Causes:
- Poor thermal interface
- Inadequate heat sink
- High ambient temperature
Solutions:
- Reapply thermal paste
- Upgrade heat sink
- Improve ventilation
Thermal Cycling Issues
Possible Causes:
- Material expansion mismatch
- Poor mounting pressure
- TIM degradation
Solutions:
- Use compatible materials
- Adjust mounting pressure
- Replace TIM regularly
Preventive Measures:
- Standardsherstel.
- Temeeropnamesysteem
- Gerechte installatieproceduren
- Kwaliteitscomponenten
Toepassingen
Thermische weerstandanalyses is essentieel in verschillende elektronische toepassingen:
- Hitssinkontwerp en selectie
- Halfelementen-apparaatkoeling
- Boordthermische beheer
- Verwarmtelektronica koudemogelijkheden
- LED thermische ontwerp
- Elektronische verpakking
Snel Referentie
Pakketthermische Verzending
TO-220: 3-5°C/W
DPAK: 5 tot 8 °C/W
QFN: 8-15°C/W
SOIC: 15-25°C/W
Ontwerpadvies
- • Minimise thermische interface-normen
- • Gebruik thermische pasta/pad.
- • Voeg thermische draadgaten toe op PCB
- • Veilig contact op de oppervlakke
- • Overweging met betrekking op luchtstroompad
Algemene Waarden
Tegenspannings eigenschappen
Thermische Pasten: 3-8 W/m·K
THERMISCHE PLAATSJE: 1-5 W/m·K
Faseverandering: 1-3 W/m·K
Thermische Spuitveertje: 0,7-3 W/m·K
Contactweerstand
Droog contact: 0,5-1,0°C/W
Met TIM: 0,1-0,3°C/W
Zwartgegoten: 0,05-0,1°C/W
Geglimmerd: -0,2 tot +0,5 1/C