CALCULATEUR DE REFROIDISSEMENT DES COMPOSANTS ÉLECTRONIQUES

Calculateur de résistance thermique

Calculer la résistance thermique maximale admissible du dissipateur thermique, estimer la température de jonction et vérifier la marge thermique en régime permanent pour un circuit de refroidissement de semi-conducteur.

RθSA requis Estimation de jonction Conversion °C / °F
Lancer le calcul Validation thermique
RÉSEAU THERMIQUE ÉTAT STABLE · VERSION 2
PD 35 W SOURCE DE CHALEUR
TJ 87,3 °C
RθSA 0,80 °C/W
TA 40,0 °C
CHEMIN THERMIQUE TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)

CONTRÔLE THERMIQUE INTERACTIF

Dimensionner le dissipateur thermique et vérifier la température de jonction

Saisissez la charge thermique réelle, la limite ambiante, le chemin thermique du module, la résistance d'interface et la puissance nominale du dissipateur thermique sélectionné.

01

LIMITES D'EXPLOITATION

Charge thermique et température

W
Chaleur générée à la charge de travail nominale continue.
°C
°C
°C
Soustrait de la limite maximale de jonction.
02

SÉRIE « HEAT PATH »

Package, interface et récepteur

°C/W
Utilisez l'emballage exact et la surface du boîtier telle qu'elle a été modélisée.
°C/W
Prendre en compte le TIM, la pression de montage et la qualité du contact.
°C/W
Tenez compte des caractéristiques techniques indiquées pour le débit d'air et l'orientation prévus.
Ne saisissez pas « RθJA » à la place de « RθJC ». Ces indicateurs utilisent différentes limites thermiques.
RÉSISTANCE MAXIMALE ADMISSIBLE DU DISSIPATEUR THERMIQUE ≤ 1,02 °C/W Choisissez une valeur RθSA plus faible pour disposer d'une marge de refroidissement plus importante.
Objectif Design Junction 95,0 °C
Junction estimée 87,3 °C
Chemin total maximal 1,57 °C/W
Chemin d'accès total sélectionné 1,35 °C/W
Marge thermique 7,8 °C
Utilisation du budget 85.9%
Cas estimé73,3 °C
Base estimée de l'évier68,0 °C
LE CONTRÔLE THERMIQUE PRÉLIMINAIRE EST RÉUSSI

La solution retenue reste en deçà de l'objectif de conception. Vérifiez la circulation d'air, le montage, l'application du TIM et la charge de travail sur le matériel fini.

MODÈLE ACTIF TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
Analyse thermique

FLUX DE TRAVAIL PRATIQUE

Utiliser le résultat comme critère de sélection pour la conception thermique

Passez de la charge thermique mesurée au choix du dissipateur thermique, puis vérifiez l'ensemble du boîtier dans les pires conditions de fonctionnement.

01

Définir la charge thermique

Utilisez la puissance nominale du module ou une estimation prudente des pertes à la charge de travail nominale en régime continu.

02

Vérifier le circuit de refroidissement

Comparez la limite RθSA calculée avec les données du dissipateur thermique pour le débit d'air et l'orientation prévus.

03

Valider l'assemblage

Mesurer les températures à l'intérieur du boîtier final dans les conditions les plus défavorables en termes de température ambiante, de fonctionnement des ventilateurs et de charge de travail.

MÉTHODE DE CALCUL

Un modèle de résistance thermique en régime permanent

L'élévation de température disponible est répartie entre le boîtier, l'interface et le dissipateur thermique.

01

Objectif Design Junction

TJ,cible = TJ,max − Marge
02

Chemin total maximal

Rθpath,max = (TJ,target − TA) ÷ PD
03

Performances requises pour le dissipateur thermique

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

Température estimée de la jonction

TJ,est = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
Limites du modèle : Ce calculateur part du principe qu'il existe un seul chemin dominant, en régime permanent, reliant la jonction au boîtier, puis au dissipateur thermique et enfin à l'air ambiant. Il ne remplace pas les essais d'impédance en régime transitoire, de débit d'air ou les essais thermiques complets du système.

QUALITÉ DE L'ENTRÉE

Utilisez des entrées thermiques correspondant à l'assemblage réel

La précision des données saisies est plus importante que le nombre de décimales.

PD

Dissipation thermique

Utilisez la puissance nominale du boîtier ou la perte calculée de l'appareil en cas de charge de travail soutenue dans le pire des cas, et non la puissance d'entrée totale du système.

TA

Température ambiante à l'entrée

Utilisez l'air entrant dans le dissipateur thermique situé à l'intérieur du boîtier, y compris l'air en recirculation et celui provenant des sources de chaleur situées à proximité.

RθJC

Chemin d'accès au paquet

Utilisez la valeur exacte indiquée sur l'emballage pour la surface du boîtier raccordée au système de refroidissement.

RθCS

Résistance d'interface

Tenir compte du TIM, de l’épaisseur de la ligne de colle, de la planéité de la surface, de la surface de contact et de la pression de montage.

RθSA

Capacité de dissipation thermique

Tenez compte des caractéristiques techniques indiquées pour le débit d'air prévu, le réseau de conduits, l'orientation et la température d'entrée.

Confiance maximaleMatériel configuré et mesuré
Une bonne source d'informations pour la sélectionCourbes du fabricant correspondantes
Il ne s'agit que d'une première estimationHypothèses prudentes

PÉRIMÈTRE DES TRAVAUX D'INGÉNIERIE

Ce que couvre le calculateur et ce qui doit encore faire l'objet de tests

Utilisez ce résultat comme bilan thermique initial, et non comme document de certification.

Inclus dans le modèle

  • Dissipation thermique d'un dispositif en régime permanent
  • Température ambiante maximale à l'entrée
  • Marge de conception liée à la température de jonction
  • Séries RθJC, RθCS et RθSA
  • Températures estimées au niveau de la jonction, du boîtier et du dissipateur

Vérifier sur le matériel final

  • Pics de puissance transitoires et capacité thermique
  • Débit d'air, courbes de ventilation, dérivation et recirculation
  • Dissipation thermique des circuits imprimés et des boîtiers
  • Vieillissement du TIM, variations de montage et tolérances
  • Limitation thermique et écart de production

COUCHE DE CONFIANCE TECHNIQUE

Relier le calcul à la validation documentée

Vérifier les méthodes de test internes, les configurations de référence et les guides techniques téléchargeables avant la validation de la conception.
Méthodes de validation Plateformes de référence Fichiers PDF techniques

EXAMEN DE LA CONFIGURATION THERMIQUE

Vous avez besoin de vérifier le parcours de refroidissement sur du matériel réel ?

Indiquez le dispositif, la puissance continue, le boîtier, la plage de température ambiante, le dissipateur thermique, le ventilateur et les contraintes mécaniques.

Demande d'examen technique

BIBLIOTHÈQUE D'OUTILS D'INGÉNIERIE

Poursuivre la vérification de la conception de l'alimentation, du circuit imprimé et du système

Passez de l'évaluation thermique à l'alimentation électrique, à la conception des circuits imprimés, aux jeux mécaniques et à la planification de la fiabilité.

Outils électriques et thermiques

BUDGET ÉNERGÉTIQUE Calculateur de consommation électrique en courant continu

Estimer la charge du système, le courant d'alimentation, les pertes de conversion et la capacité d'alimentation.

Ouvrir la calculatrice ALIMENTATION EN COURANT CONTINU Calculateur d'alimentation 12 V / 24 V

Comparez les valeurs nominales de courant absorbé et d'alimentation minimale à 12 V et 24 V.

Ouvrir la calculatrice REFROIDISSEMENT DU PROCESSEUR Calculateur de marge thermique du processeur

Comparez la température du processeur à sa limite de fonctionnement et à sa marge de conception.

Vérifier la marge de performance du processeur ALIMENTATION DU SYSTÈME Calculateur de puissance pour cartes mères Mini-ITX

Établir un budget énergétique au niveau des composants pour une plateforme embarquée Mini-ITX.

Établir un budget énergétique

Outils pour circuits imprimés et systèmes

Calculateur de largeur de piste pour circuits imprimésCalculer la largeur de la piste → Calculateur de chute de tension sur circuit impriméVérifier la chute de tension → Convertisseur de poids du cuivre des circuits imprimésConvertir le poids du cuivre → Calculateur de courant des vias de circuits imprimésVérifier via le compte courant → Calculateur d'impédance des circuits imprimésCalculer l'impédance → Vérificateur de dimensions et d'espaces libres pour cartes mères Mini-ITXVérifier les jeux → Calculateur du MTBF des PC industrielsEstimation du MTBF →

FAQ SUR LA CONCEPTION THERMIQUE

Questions sur le calculateur de résistance thermique

Suivez ces conseils pour éviter les erreurs les plus courantes lors du dimensionnement d'un dissipateur thermique.

Chaque réponse met l'accent sur les données d'entrée, les formules et les limites utilisées par cette calculatrice.

Poser une question sur la thermique
Comment calculer la résistance thermique requise du dissipateur thermique ?

Soustrayez RθJC et RθCS de la résistance admissible entre la jonction et l'environnement : (TJ, cible − TA) ÷ PD. Choisissez un dissipateur thermique dont la valeur de RθSA est égale ou inférieure à ce résultat.

Quel dissipateur thermique RθSA faut-il pour un processeur de 35 W ?

Cela dépend de la température ambiante, de la température cible de jonction, de RθJC et de RθCS. Avec les valeurs par défaut, la valeur maximale admissible de RθSA est d'environ 1,02 °C/W.

Comment puis-je estimer la température de jonction à partir de RθJC et RθSA ?

Additionnez RθJC, RθCS et RθSA, multipliez le résultat par la dissipation thermique du dispositif, puis ajoutez la température ambiante à l'entrée. Le résultat correspond à la température de jonction en régime permanent estimée.

Peut-on convertir la résistance thermique de °C/W en °F/W ?

Oui. Il suffit de multiplier °C/W par 1,8 pour obtenir °F/W. La conversion d'unité permet de convertir les températures et les résistances thermiques tout en conservant les mêmes conditions de conception physique.

Pourquoi une température ambiante plus élevée réduit-elle la marge thermique ?

Une température d'entrée d'air plus élevée réduit l'écart de température admissible entre la température ambiante et la température cible à la jonction ; le circuit de refroidissement doit donc présenter une résistance thermique totale plus faible.

Ce calculateur permet-il de déterminer les dimensions d'un dissipateur thermique refroidi par ventilateur ?

Oui, lorsque la valeur RθSA saisie correspond au débit d'air souhaité et à la résistance du système. Vérifiez les courbes de ventilation, la dérivation, la recirculation, la dégradation et la température de l'enceinte sur le matériel finalisé.