حاسبة تبريد الأجهزة الإلكترونية

حاسبة المقاومة الحرارية

احسب أقصى مقاومة حرارية مسموح بها لمبدد الحرارة، وقم بتقدير درجة حرارة الوصلة، وتحقق من الهامش الحراري في حالة الاستقرار لمسار تبريد أشباه الموصلات.

RθSA المطلوب تقدير نقطة التقاطع تحويل °C إلى °F
الشبكة الحرارية الحالة المستقرة · الإصدار 2
PD 35 واط مصدر الحرارة
TJ 87.3 درجة مئوية
RθSA 0.80 درجة مئوية/واط
TA 40.0 درجة مئوية
المسار الحراري TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)

الفحص الحراري التفاعلي

تحديد حجم المبدد الحراري والتحقق من درجة حرارة الوصلة

أدخل الحمل الحراري الفعلي، والحد الأقصى لدرجة الحرارة المحيطة، ومسار الحزمة، ومقاومة الواجهة، والقدرة التصنيفية المحددة لمبدد الحرارة.

01

حدود التشغيل

الحمل الحراري ودرجة الحرارة

W
الحرارة المتولدة عند حمل العمل التصميمي المستمر.
درجة مئوية
درجة مئوية
درجة مئوية
يُطرح من الحد الأقصى للوصلة.
02

مسار التسخين في السلسلة

الحزمة، والواجهة، والمستقبل

°C/W
استخدم الحزمة المحددة وسطح الحالة المصمم وفق النموذج.
°C/W
تشمل ذلك TIM، وضغط التثبيت، وجودة التلامس.
°C/W
استخدم القيمة المحددة عند معدل تدفق الهواء والاتجاه المقصودين.
لا تدخل RθJA بدلاً من RθJC. تستخدم هذه المقاييس حدودًا حرارية مختلفة.
أقصى مقاومة مسموح بها لمبدد الحرارة ≤ 1.02 درجة مئوية/واط اختر قيمة RθSA أقل للحصول على هامش تبريد أكبر.
هدف «ديزاين جانكشن» 95,0 درجة مئوية
نقطة التقاطع التقديرية 87,3 درجة مئوية
الطول الإجمالي الأقصى للمسار 1.57 درجة مئوية/واط
المسار الكلي المحدد 1.35 درجة مئوية/وات
الهامش الحراري 7.8 درجة مئوية
استخدام الميزانية 85.9%
الحالة التقديرية73.3 درجة مئوية
القاعدة التقديرية للحوض68,0 درجة مئوية
اجتياز الفحص الحراري الأولي

يظل المسار المختار أقل من الهدف التصميمي. تحقق من تدفق الهواء، والتركيب، وتطبيق مادة التوصيل الحراري (TIM)، وحمل العمل على الأجهزة النهائية.

النموذج النشط TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)

سير العمل العملي

استخدام النتيجة كاختبار أولي للتصميم الحراري

انتقل من الحمل الحراري المقاس إلى اختيار المبدد الحراري، ثم تحقق من الغلاف الكامل في ظل أسوأ ظروف التشغيل.

01

تحديد الحمل الحراري

استخدم الطاقة المحددة في العبوة أو تقديرًا متحفظًا للفقدان عند حمل العمل التصميمي المستمر.

02

فحص مسار التبريد

قارن الحد المحسوب لـ RθSA مع بيانات المبدد الحراري في ظل تدفق الهواء والاتجاه المقصودين.

03

التحقق من صحة التجميع

قياس درجات الحرارة داخل العلبة النهائية في أسوأ الظروف المحيطة، وحالة المروحة، وحجم الحمل.

طريقة الحساب

نموذج المقاومة الحرارية لسلسلة الحالة الثابتة

يتم توزيع الارتفاع المتاح في درجة الحرارة على الغلاف والواجهة والمبدد الحراري.

01

هدف «ديزاين جانكشن»

TJ، الهدف = TJ، الحد الأقصى − الهامش
02

الطول الإجمالي الأقصى للمسار

Rθpath،max = (TJ،target − TA) ÷ PD
03

الأداء المطلوب لمبدد الحرارة

RθSA،max = Rθpath،max − RθJC − RθCS
04

درجة الحرارة التقديرية للنقطة التقاطعية

TJ،est = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
حدود النموذج: تفترض هذه الآلة الحاسبة وجود مسار واحد سائد وثابت من الوصلة إلى الغلاف إلى المبرد إلى الهواء. وهي لا تحل محل اختبارات المعاوقة العابرة، أو تدفق الهواء، أو الاختبارات الحرارية الشاملة للنظام.

جودة المدخلات

استخدم المدخلات الحرارية التي تتوافق مع التجميع الفعلي

تعد دقة البيانات المدخلة أكثر أهمية من وجود أرقام عشرية إضافية.

PD

تبديد الحرارة

استخدم طاقة الحزمة أو الخسارة المحسوبة للجهاز عند حمل العمل المستمر في أسوأ الحالات، وليس إجمالي طاقة الدخل للنظام.

TA

درجة حرارة الهواء الداخل

استخدم الهواء الذي يدخل إلى المبدد الحراري داخل العلبة، بما في ذلك الهواء المعاد تدويره ومصادر الحرارة المجاورة.

RθJC

مسار الحزمة

استخدم القيمة الدقيقة للحزمة الخاصة بسطح العلبة المتصل بمجموعة التبريد.

RθCS

مقاومة الواجهة

يجب مراعاة معدل TIM، وسماكة خط الترابط، وتسطيح السطح، ومساحة التلامس، وضغط التثبيت.

RθSA

تصنيف المبدد الحراري

استخدم القيم المحددة وفقًا لمعدل تدفق الهواء المقصود، ومجاري الهواء، والاتجاه، ودرجة حرارة المدخل.

أعلى درجة من الثقةالأجهزة المُقيَّمة والمُهيأة
مدخلات جيدة لعملية الفرزمنحنيات المصنع المطابقة
تقدير أولي فقطالافتراضات المتحفظة

نطاق الأعمال الهندسية

ما تغطيه الآلة الحاسبة وما لا يزال بحاجة إلى اختبار

استخدم النتيجة كميزانية حرارية أولية، وليس كسجل تأهيلي.

المضمن في الطراز

  • تبديد الحرارة في الأجهزة في حالة الاستقرار
  • أقصى درجة حرارة محيطة عند المدخل
  • هامش التصميم الخاص بدرجة حرارة الوصلة
  • مسار سلاسل RθJC وRθCS وRθSA
  • درجات الحرارة المقدرة للمفاصل، والحاويات، والمصارف

التحقق على الأجهزة الجاهزة

  • الاندفاعات المؤقتة للطاقة والسعة الحرارية
  • تدفق الهواء، ومنحنيات المروحة، والتجاوز، وإعادة التدوير
  • توزيع الحرارة في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) والعلب
  • تقادم TIM، والتباين في التركيب، والتفاوتات المسموح بها
  • التقييد الحراري وفارق الإنتاج

طبقة الثقة الهندسية

ربط عملية الحساب بعملية التحقق الموثقة

يجب مراجعة طرق الاختبار الداخلية، والتكوينات المرجعية، والإرشادات الهندسية القابلة للتنزيل قبل إصدار التصميم.

مراجعة التكوين الحراري

هل تحتاج إلى فحص مسار التبريد مقارنةً بالأجهزة الفعلية؟

أرسل الجهاز، والطاقة المستمرة، والغلاف، ونطاق درجة الحرارة المحيطة، والمبدد الحراري، والمروحة، والقيود الميكانيكية.

طلب مراجعة هندسية

مكتبة الأدوات الهندسية

متابعة فحص الإمداد بالطاقة، ولوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، وتصميم النظام

الانتقال من تحديد الأبعاد الحرارية إلى توزيع الطاقة، وتصميم لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، والمسافات الآلية، وتخطيط الموثوقية.

الأسئلة الشائعة حول التصميم الحراري

أسئلة حول حاسبة المقاومة الحرارية

استخدم هذه الإجابات لتجنب الأخطاء الأكثر شيوعًا في تحديد أبعاد المبدد الحراري.

تركز كل إجابة على المدخلات والصيغ والحدود التي تستخدمها هذه الآلة الحاسبة.

اطرح سؤالاً حول الطاقة الحرارية
كيف أحسب المقاومة الحرارية المطلوبة لمبدد الحرارة؟

اطرح قيمتي RθJC وRθCS من المقاومة المسموح بها بين الوصلة والبيئة المحيطة: (TJ، المستهدف − TA) ÷ PD. اختر مبدد حرارة تكون قيمة RθSA فيه مساوية لتلك النتيجة أو أقل منها.

ما هو المبدد الحراري RθSA المطلوب لمعالج بقدرة 35 واط؟

يعتمد ذلك على درجة الحرارة المحيطة، والقيمة المستهدفة للوصلة، و RθJC، و RθCS. باستخدام القيم الافتراضية، تبلغ القيمة القصوى المسموح بها لـ RθSA حوالي 1.02 درجة مئوية/وات.

كيف يمكنني تقدير درجة حرارة الوصلة استنادًا إلى قيمتي RθJC وRθSA؟

اجمع قيم RθJC وRθCS وRθSA، واضرب الناتج في معدل تبديد الحرارة للجهاز، ثم أضف درجة حرارة البيئة المحيطة عند المدخل. والنتيجة هي درجة حرارة الوصلة المقدرة في حالة الاستقرار.

هل يمكن تحويل المقاومة الحرارية من درجة مئوية/وات إلى درجة فهرنهايت/وات؟

نعم. اضرب °C/W في 1.8 لتحصل على °F/W. يعمل تبديل الوحدة على تحويل درجات الحرارة والمقاومات الحرارية مع الحفاظ على نفس ظروف التصميم الفيزيائي.

لماذا تؤدي ارتفاع درجة الحرارة المحيطة إلى تقليل هامش درجة الحرارة؟

كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء الداخل، قل الارتفاع المسموح به في درجة الحرارة بين درجة الحرارة المحيطة ودرجة الحرارة المستهدفة عند نقطة التقاطع، لذا يجب أن يوفر مسار التبريد مقاومة حرارية إجمالية أقل.

هل يمكن لهذه الآلة الحاسبة تحديد حجم مبدد حراري مبرد بمروحة؟

نعم، عندما يتطابق القيمة المدخلة لـ RθSA مع تدفق الهواء المقصود ومقاومة النظام. تحقق من منحنيات المروحة، والممر الجانبي، وإعادة التدوير، والتدهور، ودرجة حرارة الغلاف في الجهاز النهائي.