¿Determine si el chasis es un disipador térmico adecuado?

El uso de la carcasa como disipador de calor es un método común, sin embargo, hay que entender algunas cosas.

1. Como menciona Laptop2d, es difícil modelar las características térmicas del caso, y una medición experimental puede ser prudente.

2. Los disipadores de calor dependen del flujo de aire para funcionar. Dado que esas placas son planas, hay una buena posibilidad de que alguien instale la caja a tope contra algo aislado térmicamente ... por ejemplo, empujado contra el panel de yeso. Si esto es por algo propio y puede controlar el flujo de aire, puede estar bien. De lo contrario, es posible que deba agregar funciones a la placa para evitar que ocurra y diseñar que funcione en esas peores circunstancias, o las cosas pueden fallar o incluso incendiarse.

3. ¿Qué tan caliente se pondrá la placa? Aunque el disipador de calor puede ser suficiente para mantener sus dispositivos electrónicos en funcionamiento, la placa en sí puede estar muy caliente al tacto, incluso lo suficientemente caliente como para causar quemaduras en la piel. Es importante que cualquier superficie exterior se mantenga a temperaturas razonables.

4. La física dicta que la placa se expandirá bajo temperatura. Esto puede resultar en efectos secundarios mecánicos desafortunados en algunos casos. (perdón por el juego de palabras ...)

Sus paneles laterales son ejemplos clásicos de la forma más simple de radiador: la placa plana. La ecuación simple para calcular su resistencia térmica (en W / K) es: $$ R_ {th} = \ frac {3.3} {\ sqrt {\ lambda \ cdot d}} C + \ frac {650} {S} C $$ donde:

\ $ d \ $ - espesor de la placa en mm,

\ $ \ lambda \ $ - conductividad térmica (237 W / mK para aluminio),

\ $ S \ $ - área de la placa, en cm \ $ ^ 2 \ $ - En su caso, debe asumir que solo un lado de la placa disipa el calor,

\ $ C \ $ - coeficiente que depende de la superficie de la placa y la posición: 1.0 para placa sin tratar horizontal, 0.85 para sin procesar vertical, 0.50 para ennegrecido horizontal, 0.43 para ennegrecido vertical.

Por supuesto, como siempre estamos hablando de transferencia de calor, no hay una respuesta simple, porque la mayoría de las ecuaciones en este campo son empíricas. Para (probablemente) una solución más precisa, por ejemplo, consulte este artículo: enlace

El problema es que tendrá que modelar toda la caja y el aire para obtener una cifra razonable de cuánto calor puede descargar el chasis.

Puede modelarlo como un sumidero térmico infinito (a temperatura ambiente) y luego usar el coeficiente de unión térmica del paquete y la resistencia térmica de la pasta o almohadilla térmica que va a hundir en la caja.

O si el plan requiere disipar mucho calor, la caja podría modelarse como una resistencia térmica. El aluminio es de 205.0 W / (m K), pero el problema es que el aire rodea a toda la caja, por lo que, para realmente modelar esto, debe resumir toda la resistencia térmica en muchos puntos diferentes porque el aire tiene una conductividad térmica de 0.024 W / (m K)

Por experiencia, probablemente sería más fácil unir una resistencia a un lado y medirla.

El chasis puede ser adecuado desde un punto de vista térmico. Si es posible que necesite aislar los dispositivos eléctricamente. Los materiales como Beta Alumina, Mica, Silpad, etc. son aislantes de la electricidad y conductores del calor. La conductividad térmica finita le dará una penalización térmica en comparación con los pernos metálicos directos. Recuerde que los semiconductores de desperdicio de energía están acoplados capacitivamente a la caja a pesar de estar aislados eléctricamente. Si se utilizan ondas cuadradas de alta frecuencia, su bonita y pequeña caja de aluminio será una buena antena y podría dejar de emitir EMC. El disipador de calor del chasis era más común en los circuitos lineales de la vieja escuela.