Як вибрати радіатор?
З розвитком науки і техніки розсіювання потужності мікроелектронних компонентів збільшується, а розмір упаковки стає все менше і менше. Тому термоменеджмент стає все більш важливим у проектуванні електронних виробів.
Надійність і проектний термін служби електронного обладнання обернено пропорційні робочій температурі. З точки зору надійності та робочої температури типового кремнієвого напівпровідникового пристрою, зниження робочої температури експоненціально збільшить надійність і термін служби пристрою. Тому ефективний контроль робочої температури обладнання в межах допустимого є запорукою його довготривалої стабільної роботи.
Тепловідвід - це пристрій, який посилює передачу тепла від гарячого кінця до холодного. Як правило, гарячий кінець - це верхня частина пристрою, яка генерує тепло, а холодна частина - це повітря в навколишньому середовищі як середовище розсіювання тепла. Наступне обговорення передбачає, що повітря є охолоджуючим середовищем. У більшості випадків передача тепла від твердої поверхні до повітря є найменш ефективною ланкою у всій системі теплообміну, а контактна поверхня твердого газу також є місцем з найбільшим тепловим опором. Тепловідвід зменшує термічний опір поверхні контакту твердої пари за рахунок збільшення площі контакту з охолоджуючим середовищем, що дозволяє пристрою передавати більше тепла або знижувати робочу температуру пристрою при тому ж підвищенні температури. Основна мета використання радіатора – зробити робочу температуру приладу нижчою за показник, встановлений виробником.
Тепловий цикл (дослівний переклад – це назва, але насправді це метод мережі теплового опору, який ми часто говоримо, або метод теплової мережі/метод електричної мережі, далі іменований як метод мережі теплового опору) Перш ніж обговорювати, як вибрати тепловідвід, для того, щоб читачі, які не знайомі з теплопровідністю, швидко зрозуміли тему обговорення, спочатку поясніть термінологію, включену в наступне обговорення, і метод створення мережі теплового опору. Нижче наведені визначення символів та термінів:
Питання: Загальна потужність або швидкість вироблення тепла (повинна бути перекладена як розсіяна потужність), одиниця Вт, представляє швидкість тепла, виробленого електронними компонентами під час роботи. Для того щоб вибрати відповідний радіатор, зазвичай використовується максимальне значення розсієної потужності.
Tj: температура переходу (зазвичай це стосується температури переходу, а опис в оригінальному тексті є максимальною температурою переходу для стабільної роботи пристрою), °C.
Максимально допустима температура переходу коливається від 115°C для звичайних мікроелектронних компонентів до 180°C для деяких спеціальних пристроїв контролю температури. У військових і деяких особливих випадках компоненти з робочою температурою від 65°C до 80°C використовуються рідко. (У оригінальному тексті робоча температура не вказана, щоб не вносити плутанини, переклад спеціально доопрацьований).
Tc: температура корпусу пристрою, °C.
Оскільки температура корпусу пов’язана з контрольною точкою, вибраною на корпусі упаковки (температура поверхні упаковки електронного компонента неоднорідна), це зазвичай відноситься до найвищої температури на корпусі упаковки.
Ts: температура радіатора, °C.
Це стосується найвищої температури, де радіатор знаходиться близько до пристрою (поверхня оболонки упаковки).
Ta: температура навколишнього середовища, °C.
Через співвідношення між різницею температур (оригінальний текст - це температура) і швидкістю теплопередачі (оригінальний текст - це швидкість тепловіддачі), ефективність теплопередачі між двома положеннями теплової структури може бути кількісно виражена тепловий опір R. Визначення опору R таке:
R=ΔT/Q де ΔT – різниця температур між двома положеннями. Одиницею теплового опору є °C/Вт, що представляє різницю температур при передачі одиничної швидкості тепла. Визначення теплового опору дещо схоже на опір Re, визначений законом Ома' Re=ΔV/I. Де ΔV - різниця потенціалів, а I - струм.
