Estoy tratando de ser pragmático en el diseño de una PCB y un circuito que tendrá que disipar el calor. Es bastante simple: un transistor de potencia de montaje en superficie carga un supercapacitador 4F 5v con una corriente aproximadamente constante de 2A. No lo hará repetidamente, por lo que solo necesita disipar unos 20 julios en 10 segundos, una vez, de la temperatura ambiente.
Me gusta la idea de matar dos pájaros de un tiro: simplifique los cálculos incorporando márgenes de seguridad y tomando las simplificaciones en el peor de los casos. Pero los cálculos o la disipación térmica en el tiempo, especialmente combinados con la dinámica eléctrica, no son simples, principalmente porque las pistas de cobre de la PCB y su disposición tienen un efecto tan significativo, pero también porque el transistor no es ideal.
Así que imagino que las únicas dos formas prácticas de diseñar esto son una o ambas: con un software CAD especializado, o la prueba de un prototipo físico, simplemente midiendo las partes de temperatura de la PCB y sus componentes.
De manera realista, ¿cuál sería la forma más simple y efectiva de hacer los cálculos / evaluaciones eléctricos y térmicos necesarios?