Jak vybrat chladič?
S rozvojem vědy a techniky se ztrátový výkon mikroelektronických součástek zvyšuje a velikost balení je stále menší a menší. Proto je tepelný management při navrhování elektronických produktů stále důležitější.
Spolehlivost a konstrukční životnost elektronických zařízení jsou nepřímo úměrné provozní teplotě. Z hlediska spolehlivosti a provozní teploty typického křemíkového polovodičového zařízení snížení provozní teploty exponenciálně zvýší spolehlivost a konstrukční životnost zařízení. Efektivní řízení pracovní teploty zařízení v mezích je proto zárukou jeho dlouhodobého stabilního provozu.
Chladič je zařízení, které zlepšuje přenos tepla z horkého konce na studený konec. Obecně platí, že horký konec je horní část zařízení, která generuje teplo, a studený konec je vzduch v prostředí jako médium rozptylující teplo. Následující diskuse předpokládá, že chladicím médiem je vzduch. Přenos tepla z pevného povrchu do vzduchu je ve většině případů nejméně účinným článkem celého systému přenosu tepla a kontaktní plocha pevná látka-plyn je také místem s největším tepelným odporem. Chladič snižuje tepelný odpor kontaktní plochy pevná látka-pára zvětšením kontaktní plochy s chladicím médiem, což umožňuje zařízení přenášet více tepla nebo snížit provozní teplotu zařízení při stejném nárůstu teploty. Hlavním účelem použití chladiče je snížit provozní teplotu zařízení, než je indikátor nastavený výrobcem.
Tepelný cyklus (v doslovném překladu je tento název, ale ve skutečnosti je to metoda tepelné odporové sítě, kterou často říkáme, nebo metoda tepelné sítě/metoda elektrické sítě, dále jen metoda tepelné odporové sítě) Než probereme, jak vybrat chladič, aby čtenáři, kteří nejsou obeznámeni s vedením tepla rychle porozuměli tématu diskuse, nejprve vysvětlete terminologii obsaženou v následující diskusi a způsob vytvoření sítě tepelného odporu. Definice symbolů a termínů jsou následující:
Otázka: Celkový výkon nebo rychlost tvorby tepla (mělo by být přeloženo jako rozptýlený výkon), jednotka W, představuje rychlost tepla generovaného elektronickými součástkami během provozu. Pro výběr vhodného chladiče se obvykle používá maximální hodnota rozptýleného výkonu.
Tj: Teplota přechodu (obvykle by to mělo odkazovat na teplotu přechodu a popis v původním textu je maximální teplota přechodu, aby zařízení fungovalo stabilně), ve °C.
Maximální přípustná teplota přechodu se pohybuje od 115°C pro běžné mikroelektronické součástky do 180°C pro některá speciální zařízení pro regulaci teploty. V armádě a při některých speciálních příležitostech se součástky s provozní teplotou 65°C až 80°C používají jen zřídka. (Originální text neuvádí provozní teplotu, aby nedošlo k záměně, překlad je speciálně upraven).
Tc: Teplota pouzdra zařízení ve °C.
Protože teplota pouzdra souvisí s testovacím bodem zvoleným na obalu pouzdra (teplota povrchu pouzdra elektronických součástek není rovnoměrná), obvykle se to týká bodu nejvyšší teploty na obalu pouzdra.
Ts: Teplota chladiče ve °C.
To se vztahuje k nejvyššímu teplotnímu bodu, kde je chladič blízko zařízení (povrch obalu).
Ta: Okolní teplota, ve °C.
Prostřednictvím vztahu mezi teplotním rozdílem (původní text je teplota) a rychlostí přestupu tepla (původní text je rychlost odvodu tepla) lze kvantitativně vyjádřit účinnost přestupu tepla mezi dvěma polohami tepelné konstrukce. tepelný odpor R. Definice odporu R je následující:
R=ΔT/Q Kde ΔT je teplotní rozdíl mezi dvěma polohami. Jednotkou tepelného odporu je °C/W, což představuje teplotní rozdíl při přenosu jednotkové rychlosti tepla. Definice tepelného odporu je poněkud podobná odporu Re definovanému zákonem Ohm' Re=ΔV/I. Kde ΔV je potenciální rozdíl a I je proud.
