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.
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.
حدود التشغيل
الحمل الحراري ودرجة الحرارة
مسار التسخين في السلسلة
الحزمة، والواجهة، والمستقبل
يظل المسار المختار أقل من الهدف التصميمي. تحقق من تدفق الهواء، والتركيب، وتطبيق مادة التوصيل الحراري (TIM)، وحمل العمل على الأجهزة النهائية.
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.
تحديد الحمل الحراري
استخدم الطاقة المحددة في العبوة أو تقديرًا متحفظًا للفقدان عند حمل العمل التصميمي المستمر.
فحص مسار التبريد
قارن الحد المحسوب لـ RθSA مع بيانات المبدد الحراري في ظل تدفق الهواء والاتجاه المقصودين.
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.
هدف «ديزاين جانكشن»
TJ، الهدف = TJ، الحد الأقصى − الهامش
الطول الإجمالي الأقصى للمسار
Rθpath،max = (TJ،target − TA) ÷ PD
الأداء المطلوب لمبدد الحرارة
RθSA،max = Rθpath،max − RθJC − RθCS
درجة الحرارة التقديرية للنقطة التقاطعية
TJ،est = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
جودة المدخلات
استخدم المدخلات الحرارية التي تتوافق مع التجميع الفعلي
تعد دقة البيانات المدخلة أكثر أهمية من وجود أرقام عشرية إضافية.
تبديد الحرارة
استخدم طاقة الحزمة أو الخسارة المحسوبة للجهاز عند حمل العمل المستمر في أسوأ الحالات، وليس إجمالي طاقة الدخل للنظام.
درجة حرارة الهواء الداخل
استخدم الهواء الذي يدخل إلى المبدد الحراري داخل العلبة، بما في ذلك الهواء المعاد تدويره ومصادر الحرارة المجاورة.
مسار الحزمة
استخدم القيمة الدقيقة للحزمة الخاصة بسطح العلبة المتصل بمجموعة التبريد.
مقاومة الواجهة
يجب مراعاة معدل TIM، وسماكة خط الترابط، وتسطيح السطح، ومساحة التلامس، وضغط التثبيت.
تصنيف المبدد الحراري
استخدم القيم المحددة وفقًا لمعدل تدفق الهواء المقصود، ومجاري الهواء، والاتجاه، ودرجة حرارة المدخل.
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.
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.
الأدوات الكهربائية والحرارية
تقدير حمل النظام، وتيار المصدر، وفقدان التحويل، وسعة الإمداد.
فتح الآلة الحاسبة → مصدر التيار المستمر حاسبة مصدر الطاقة 12 فولت / 24 فولتقارن بين قيم التيار المطلوب والحد الأدنى للعرض عند 12 فولت و24 فولت.
فتح الآلة الحاسبة → تبريد وحدة المعالجة المركزية حاسبة الهامش الحراري لوحدة المعالجة المركزيةقارن درجة حرارة المعالج بحدود التشغيل الخاصة به وهامش التصميم.
التحقق من السعة المتبقية لوحدة المعالجة المركزية → طاقة النظام حاسبة استهلاك الطاقة لنظام Mini-ITXوضع ميزانية طاقة على مستوى المكونات لمنصة Mini-ITX مدمجة.
وضع ميزانية الطاقة →أدوات لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) وأدوات الأنظمة
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 الحراريةكيف 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.
