Tính toán nhiệt độ

Hiểu về Quản lý Nhiệt

1. Cơ bản nhiệt

Quy trình quản lý nhiệt đúng cách là rất quan trọng đối với độ tin cậy và hiệu suất của vật liệu bán dẫn.

  • Nhiệt độ điểm kết hợp Tj
  • Độ sôi của hộp Tc
  • Nhiệt độ làm mát Ts
  • Nhiệt độ môi trường Ta

2. Tính toán Energetic Nhiệt

Cách tính năng lượng nhiệt trong các kịch bản khác nhau:

Loại Năng LượngCấu trúcĐơn vị
Từ nhiệt độQ = m × c × ΔTCăng lượng J
Từ Khí LựcQ = KE × hiệu quả nhiệtCung cấp năng lượng J

Cá nhân nhiệt độ

Khí động lực nhiệt là khả năng cản trở lưu lượng nhiệt:

Thí số nhiệt Tj = Thí số nhiệt cơ bản Ta + Công suất P x Ánh nhiệt ja

θja = θjc + θcs + θsa

trong đó:

  • theta ja: Nhiệt độ rãnh đến môi trường
  • theta_jc: Kích thước từ đầu nối đến hộp
  • Thermal Interface Material - Thư viện Cáp Lực Hơi
  • Thermalsink đến môi trường

Nghiên cứu Nhiệt Loại Nang

Định nghĩa tính nén nhiệt trong các vật liệu khác nhau:

ΔL = α × L × ΔT

  • Alpha: Coefficient mở rộng tuyến tính
  • Đường dài ban đầu
  • Thay đổi nhiệt độ ΔT: Thay đổi nhiệt độ

Giái Chứng chỉ Vật liệu

  • Thép: 11-13 × 10⁻⁶/°C
  • Dụng cụ làm mát bằng đồng: 23-24 x 10^-6/°C
  • Kính: 16-17 × 10⁻⁶/°C
  • Kính tinh khiết: 8-9 × 10⁻⁷/°C

7. Điểm cân bằng nhiệt

Cách tính nhiệt độ cân bằng nhiệt:

Loại hệ thốngĐịnh dạngVí dụ
Ba ThểTf = m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂ / m₁c₁ + m₂c₂Hệ thống kim loại - nước
Các Bộ Phận NhiệtTf = ∑mícítíTítí / ∑mícítícticítCác hệ thống phức tạp

Efficiencia nhiệt

Cách tính hiệu suất nhiệt trong các hệ thống khác nhau:

Loại Hệ ThốngChiều formulaRộng công suất điển hình
Thermô Tăng NăngHệ số hiệu suất η = Khối lượng nhiệt được giải phóng Qh - Khối lượng nhiệt bị tiêu hao Qc / Khối lượng nhiệt được giải phóng Qh.30-60%
Vận tính Nhiệt Rankineη = Wnet/Qin35-45%

Cánh viền nhiệt

Cálculo chiều dày lớp biên giới nhiệt học:

Hạt Laminar:

δt = 5x/√Rex × Pr

  • Số Lượng Reynolds
  • Số Prandtl
  • Khoảng cách từ phần đầu của bộ vi điều khiển

Cấu hình Chìa khóa:

  • Tốc độ lưu thông
  • Đặc tính lỏng
  • Nhiệt độ bề mặt
  • Cơ chế truyền nhiệt

10. Thời gian Hỗn hợp nhiệt

Trình hiểu thời gian phản ứng nhiệt

Giả địnhDạng thức toán họcDùng ứng dụng
Gián đoạn thời giantau la R trogon CTrình độ phản ứng thời gian ngưng tụ
Therm độ NhiênTt = Tf1 - e^-t/τTính chất động học

11. Phân tích Thermo Tăng áp

Cách tính căng thẳng nhiệt trong vật liệu:

ParametersĐịnh dạngCân nhắc
Nhiệt căng thẳngσ = E × α × ΔTTính chất vật liệu
Energie căngU = σ²/2E × VHàm ảnh_volume

12. Thiết kế nhiệt trênoard điện tử

Chi phí nhiệt kế và các khái niệm về nhiệt điện tử trên PCB:

Khả năng导 nhiệt của Via

R th = L/k × A × N

  • Số lượng lỗ thông khí
  • Kịch bản: Cross-section qua đường vi
  • chi số k: Tốc độ dẫn điện của đồng

Kích thước Hỗ trợ Nhiệt:

  • Rộng độ nói chuyện tính toán
  • Khoảng cách không có không khí
  • Kích thước đồng
  • Cân đối góc

13. Tính toán Lối điện cảm nhiệt

Hiểu về tiếng nhiệt trong hệ thống điện tử:

Chuyên mụcĐịnh thứcGhi chú
Tension lốc xoáyVn = √4kTRBTiêu thụ lũy phát Johnson
Lượng Tơ NăngPn = kTBSức mạnh có sẵn

Hướng dẫn thiết kế

Phương thức tốt nhất cho thiết kế nhiệt:

  • Giá trị nhiệt độ 20% bình thường
  • Giảm công suất do nhiệt độ
  • Khu vực có quy định đúng cho các thành phần điện tử
  • Khả năng lưu thông không khí tối ưu化
  • Điểm đo nhiệt
  • Phân tích khủng khiếp nhất

Giới thiệu nhanh

Giá trị Tự Nhiên

theta_c = 0,5 - 5°C / W
Cơ số nhiệt: 0,2-1°C/W
theta sa: 1 - 50 độ C / W
Nhiệt độ công suất tối đa Tjmax: 125-150°C

Nước làm mát dạng kết hợp

Vật liệu silicone: 0,7-3,0 W/m·K
Khí Trơ: 3-8 W/m·K
Nước đúc lỏng: 40-80 W/m·K

Khí luận thiết kế

  • Sử dụng chất lót nhiệt phù hợp
  • Đảm bảo liên hệ bề mặt tốt
  • Chú ý hướng lưu thông không khí
  • Nhận dạng các điểm quan trọng
  • Thêm cảm biến nhiệt độ
  • Lịch trình bảo trì