Temperatura de la superficie del disipador

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Esta pregunta está relacionada con quién sabe cómo diseñar una gestión térmica. Comencé a aprender a hacer esto, a nivel de hobbyst.

Entonces, este es el supuesto de la situación: Cuando alguien diseña el manejo térmico de un componente electrónico (digamos un IC promedio), comienza brevemente a partir de la temperatura máxima de la unión y sube a la temperatura ambiente, eliminando el calor de la temperatura inicial debido a la resistencia térmica. Eventualmente, para lograr la compatibilidad con una temperatura ambiente dada, con una ecuación se puede diseñar la resistencia térmica del disipador térmico.

Por ejemplo, Tj = 130 ° C, Ta = 30 ° C, P = 2.3W y las distintas resistencias térmicas desde la unión hasta el ambiente SIN el disipador de calor, son en total 17 ° C / W. A 30 ° C de Ta, necesito un disipador térmico de ((Tj-Ta) / P) -17 ° C / W = 26.5 ° C / W.

Ahora, necesito algunas aclaraciones (suponiendo que lo que dije unitl now es más o menos correcto ...).

Aclaración 1: este diseño no permitirá que el sistema se utilice en ambientes con una temperatura superior a 30 ° C (solo con convección). Correcto?

Aclaración 2: ¿la temperatura de la superficie del disipador térmico debe ser superior a 30 ° C? Las mediciones indicaban una temperatura del disipador de calor superior a 45 ° C a Ta = 20 ° C, por lo que supongo que la respuesta es sí. ¿Pero cómo calcularlos a priori, para hacer los controles adecuados?

    
pregunta thexeno

1 respuesta

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Aclaración 1

La ecuación reorganizada para determinar la impedancia térmica requerida de un disipador de calor es

\ $ R _ {\ Theta s-a} = \ frac {T_j -T_a} {P_d} - R _ {\ Theta j-c} - R _ {\ Theta c-s} \ $

Entonces, suponiendo que haya usado los valores correctos, entonces sí, esto esencialmente establece el máximo del ambiente del Disipador de calor en el que el sistema puede trabajar.

Aclaración 2

Y este es un problema real. Una solución es un análisis válido de elementos finitos de la capacidad térmica para determinar la eficacia de una determinada topología de aletas en la eliminación de calor al aire circundante

otra solución es anticiparse a la consideración óptima de las aletas: si las aletas están demasiado cerca, el coeficiente de transferencia de calor disminuye, si las aletas están demasiado separadas, el coeficiente de transferencia de calor disminuye igualmente debido a una deducción en el área de superficie ...

Hay algunas ecuaciones que ayudan a determinar la configuración óptima de las aletas.

Entonces hay empíricamente. La regla empírica habitual cuando se enfría la electrónica de forma pasiva es que el disipador térmico estará en un rango de temperatura de 35-45 ° C (con una temperatura ambiente de 25 ° C) si el disipador térmico está expuesto a la habitación. Si el disipador térmico está encerrado o aguas abajo de otro dispositivo productor de energía térmica, un ambiente local de 50-60 es un punto de inicio razonable para la primera pasada

    
respondido por el JonRB

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