CALCULADORA DE REFRIGERACIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS

Calculadora de resistencia térmica

Calcular la resistencia térmica máxima admisible del disipador de calor, estimar la temperatura de unión y comprobar el margen térmico en régimen estacionario de una ruta de refrigeración de semiconductores.

RθSA obligatorio Estimación de la unión Conversión de °C a °F
Iniciar cálculo Validación térmica
RED TÉRMICA ESTADO ESTABLE · REV 2
PD 35 W FUENTE DE CALOR
TJ 87,3 °C
RθSA 0,80 °C/W
TA 40,0 °C
TRAMITA TERMICA TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)

COMPROBACIÓN TÉRMICA INTERACTIVA

Dimensionar el disipador térmico y comprobar la temperatura de la unión

Introduce la carga térmica real, el límite de temperatura ambiente, la trayectoria del paquete, la resistencia de interfaz y la potencia nominal del disipador de calor seleccionado.

01

LÍMITES DE FUNCIONAMIENTO

Carga térmica y temperatura

W
Calor generado con la carga de trabajo de diseño sostenida.
°C
°C
°C
Se resta del límite máximo de la unión.
02

SERIE HEAT PATH

Paquete, interfaz y receptor

°C/W
Utiliza el paquete exacto y la superficie modelada de la caja.
°C/W
Incluye el TIM, la presión de montaje y la calidad del contacto.
°C/W
Utiliza los valores nominales correspondientes al caudal de aire y la orientación previstos.
No introduzcas «RθJA» en lugar de «RθJC». Estas métricas utilizan distintos límites térmicos.
RESISTENCIA MÁXIMA ADMISIBLE DEL DISIPADOR DE CALOR ≤ 1,02 °C/W Elige un valor de RθSA más bajo para obtener un mayor margen de refrigeración.
Objetivo de Design Junction 95,0 °C
Cruce estimado 87,3 °C
Longitud máxima total del recorrido 1,57 °C/W
Ruta total seleccionada 1,35 °C/W
Margen térmico 7,8 °C
Utilización del presupuesto 85.9%
Caso estimado73,3 °C
Base estimada del fregadero68,0 °C
SE HA SUPERADO LA COMPROBACIÓN TÉRMICA PRELIMINAR

La ruta seleccionada sigue estando por debajo del objetivo de diseño. Comprueba el flujo de aire, el montaje, la aplicación del material termoconductor (TIM) y la carga de trabajo en el hardware terminado.

MODELO ACTIVO TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
Revisión térmica

FLUJO DE TRABAJO PRÁCTICO

Utiliza el resultado como prueba de selección para el diseño térmico

Pasa de la carga térmica medida a la selección del disipador térmico y, a continuación, verifica el conjunto completo en las peores condiciones de funcionamiento.

01

Definir la carga térmica

Utiliza la potencia nominal del paquete o una estimación conservadora de las pérdidas con la carga de trabajo de diseño sostenida.

02

Revisar el circuito de refrigeración

Compara el límite de RθSA calculado con los datos del disipador térmico para el flujo de aire y la orientación previstos.

03

Validar el ensamblaje

Mide las temperaturas en el interior de la carcasa final en las condiciones más desfavorables de temperatura ambiente, funcionamiento del ventilador y carga de trabajo.

MÉTODO DE CÁLCULO

Un modelo de resistencia térmica en serie en régimen estacionario

El aumento de temperatura disponible se distribuye entre el encapsulado, la interfaz y el disipador térmico.

01

Objetivo de Design Junction

TJ, objetivo = TJ, máximo − Margen
02

Longitud máxima total del recorrido

Rθpath,max = (TJ,target − TA) ÷ PD
03

Rendimiento requerido del disipador térmico

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

Temperatura estimada de la unión

TJ,est = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
Límites del modelo: Esta calculadora parte de la hipótesis de una ruta dominante y en estado estacionario que va de la unión a la carcasa, al disipador y al aire. No sustituye a las pruebas de impedancia transitoria, de flujo de aire ni a las pruebas térmicas de todo el sistema.

CALIDAD DE LA SEÑAL DE ENTRADA

Utiliza entradas térmicas que se ajusten al ensamblaje real

Es más importante introducir datos precisos que añadir decimales de más.

PD

Disipación del calor

Utiliza la potencia del paquete o la pérdida calculada del dispositivo en una carga de trabajo sostenida en el peor de los casos, y no la potencia total de entrada del sistema.

TA

Temperatura ambiente de entrada

Aprovecha el aire que entra en el disipador de calor situado dentro de la carcasa, incluyendo el aire de recirculación y las fuentes de calor cercanas.

RθJC

Ruta del paquete

Utiliza el valor exacto del paquete para la superficie de la carcasa conectada al conjunto de refrigeración.

RθCS

Resistencia de interfaz

Ten en cuenta el TIM, el grosor de la línea de sellado, la planitud de la superficie, el área de contacto y la presión de montaje.

RθSA

Capacidad del disipador térmico

Utiliza los valores nominales correspondientes al caudal de aire previsto, al sistema de conductos, a la orientación y a la temperatura de entrada.

Máxima confianzaHardware configurado y medido
Buenas aportaciones para la selecciónCurvas del fabricante ajustadas
Se trata únicamente de una estimación preliminarSupuestos conservadores

ÁMBITO DE LA INGENIERÍA

Qué abarca la calculadora y qué aspectos aún deben someterse a pruebas

Utiliza el resultado como balance térmico inicial, no como registro de calificación.

Incluido en el modelo

  • Disipación del calor en dispositivos en régimen estacionario
  • Temperatura ambiente máxima en la entrada
  • Margen de diseño de la temperatura de unión
  • Trayectoria de las series RθJC, RθCS y RθSA
  • Temperaturas estimadas de la unión, la carcasa y el disipador

Comprobar en el hardware terminado

  • Picos de potencia transitorios y capacitancia térmica
  • Caudal de aire, curvas de ventilación, derivación y recirculación
  • Dispersión del calor en placas de circuito impreso y carcasas
  • Envejecimiento del TIM, variaciones en el montaje y tolerancias
  • Limitación térmica y variación en la producción

CAPA DE CONFIANZA DE INGENIERÍA

Relacionar el cálculo con la validación documentada

Revisa los métodos de ensayo internos, las configuraciones de referencia y las directrices técnicas descargables antes de dar el visto bueno al diseño.
Métodos de validación Plataformas de referencia Archivos PDF de ingeniería

REVISIÓN DE LA CONFIGURACIÓN TÉRMICA

¿Necesitas comprobar la ruta de refrigeración con hardware real?

Indique el dispositivo, la potencia continua, la carcasa, el rango de temperatura ambiente, el disipador térmico, el ventilador y las restricciones mecánicas.

Solicitar revisión técnica

BIBLIOTECA DE HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA

Continuar con la comprobación del diseño de la alimentación, la placa de circuito impreso y el sistema

Pasa del cálculo de las dimensiones térmicas al suministro de potencia, el diseño de placas de circuito impreso, el espacio libre mecánico y la planificación de la fiabilidad.

Herramientas eléctricas y térmicas

PRESUPUESTO DE ENERGÍA Calculadora de consumo de corriente continua

Calcular la carga del sistema, la corriente de la fuente, las pérdidas de conversión y la capacidad de suministro.

Abrir la calculadora ALIMENTACIÓN DE CORRIENTE CONTINUA Calculadora de fuentes de alimentación de 12 V / 24 V

Compara los valores de consumo de corriente y de potencia mínima a 12 V y 24 V.

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Compara la temperatura del procesador con su límite de funcionamiento y su margen de diseño.

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Elabora un presupuesto de potencia a nivel de componentes para una plataforma Mini-ITX integrada.

Elaborar un presupuesto energético

Herramientas para PCB y sistemas

Calculadora del ancho de las pistas de un circuito impresoCalcular el ancho de la pista → Calculadora de caída de tensión en placas de circuito impresoComprueba la caída de tensión → Convertidor de gramaje de cobre en placas de circuito impresoConvertir el peso del cobre → Calculadora de corriente en vías de PCBComprobar a través de la cuenta corriente → Calculadora de impedancia de placas de circuito impresoCalcular la impedancia → Verificador de dimensiones y espacio libre para placas Mini-ITXComprueba las holguras → Calculadora del MTBF de los ordenadores industrialesEstimación del MTBF →

PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE DISEÑO TÉRMICO

Preguntas sobre la calculadora de resistencia térmica

Utiliza estas respuestas para evitar los errores más comunes a la hora de dimensionar los disipadores térmicos.

Cada respuesta se centra en los datos de entrada, las fórmulas y los límites que utiliza esta calculadora.

Plantea una pregunta sobre termodinámica
¿Cómo se calcula la resistencia térmica necesaria del disipador de calor?

Resta RθJC y RθCS de la resistencia admisible entre la unión y el entorno: (TJ, objetivo − TA) ÷ PD. Elige un disipador térmico cuyo valor de RθSA sea igual o inferior a ese resultado.

¿Qué disipador térmico RθSA se necesita para un procesador de 35 W?

Depende de la temperatura ambiente, la temperatura objetivo de la unión, RθJC y RθCS. Con los valores predeterminados, el valor máximo admisible de RθSA es de aproximadamente 1,02 °C/W.

¿Cómo puedo calcular la temperatura de unión a partir de RθJC y RθSA?

Suma RθJC, RθCS y RθSA, multiplica el resultado por la disipación de calor del dispositivo y, a continuación, suma la temperatura ambiente de entrada. El resultado es la temperatura de unión estimada en régimen estacionario.

¿Se puede convertir la resistencia térmica de °C/W a °F/W?

Sí. Multiplica °C/W por 1,8 para obtener °F/W. El cambio de unidad permite convertir temperaturas y resistencias térmicas manteniendo las mismas condiciones de diseño físico.

¿Por qué una temperatura ambiente más alta reduce el margen térmico?

Una temperatura más alta del aire de entrada reduce el margen de aumento de temperatura admisible entre la temperatura ambiente y la temperatura objetivo de la unión, por lo que el recorrido de refrigeración debe ofrecer una resistencia térmica total menor.

¿Esta calculadora permite calcular las dimensiones de un disipador térmico refrigerado por ventilador?

Sí, siempre que el valor de RθSA introducido coincida con el caudal de aire previsto y la resistencia del sistema. Comprueba las curvas del ventilador, el bypass, la recirculación, la degradación y la temperatura del recinto en el equipo ya montado.