Technologie staat nooit stil, en wij ook niet
Gevalideerde Mini-ITX platforms, ontworpen voor betrouwbare inzet in industriële omgevingen, randomgevingen en ingesloten systemen.
MINI-ITX-TOOL VOOR WARMTEBEHEERSING
Calculator voor thermische reserve van de CPU
Gebruik één gestabiliseerde CPU-test om de junctie- of behuizingstemperatuur te berekenen bij een hogere omgevingstemperatuur aan de inlaat of bij het geplande continue vermogen van de behuizing. Controleer de ontwerpmarge, de effectieve thermische weerstand, het maximaal toegestane vermogen en de maximaal toegestane inlaattemperatuur.
Celsius en Fahrenheit
Projectie op basis van de ontwerpafmetingen
Vermogens- en omgevingsgrenzen
THERMISCH RAAM
STEADY-STATE-SCHERM
GEMETEN CPU
78,0 °C
VERWACHTE CPU
83,0 °C
VERWACHTE RUIMTE BOVEN HET HOOFD
7,0 °C
ACTIEF MODEL
Tprojected = Tambient,design + Pplanned × Rθ,eff
INTERACTIEVE TEMPERATUURCONTROLE
CPU-temperatuur van het project onder ontwerpomstandigheden
Voer één gemeten stationaire toestand in en definieer vervolgens de beoogde inlaattemperatuur en het constante vermogen van de behuizing. De resultaten worden onmiddellijk bijgewerkt, waarbij wordt aangenomen dat de koeler, de montage, het warmtegeleidingsmiddel (TIM), de luchtstroom in de behuizing en het gedrag van de ventilator ongewijzigd blijven.
GEMETEN TEST
Gestabiliseerde bedrijfstoestand
01
Gebruik de temperatuur, de omgevingstemperatuur bij de inlaat en het vermogen van de behuizing uit hetzelfde interval met een constante werklast.
°C
Hoogste stabiele waarde voor de geselecteerde CPU-sensor.
°C
Luchttemperatuur bij het binnengaan van het eigenlijke koeltraject.
W
Gemiddeld continu vermogen van het pakket gedurende hetzelfde testinterval.
Gemeten stijging
43,0 °C boven de inlaat
ONTWERPVOORWAARDE
Bedrijfstemperatuur en vermogen
02
Bepaal de maximale inlaattemperatuur, het continu vermogen van de module, Tjmax en de projectmarge.
°C
Hoogste verwachte inlaatluchttemperatuur tijdens gebruik.
W
Beoogd maximaal continu vermogen van de module.
°C
Gebruik de exacte specificaties van de processor.
°C
Door het project geselecteerde buffer onder de processorlimiet.
Projectieregel: Laat de CPU, de koeler, de warmtegeleidingspasta, de bevestiging, de ventilatorcurve, de behuizing en het luchtstroompad ongewijzigd.
ONTWERP INLAAT
40,0 °C
Rθ,eff
VERWACHTE CPU
83,0 °C
VERWACHTE CPU-TEMPERATUUR
83,0 °C
Bij de ontwerpomgevingstemperatuur en het geplande vermogen van de behuizing
VERWACHTE ONTWERPHOOGTE
7,0 °C
Onder Tjmax minus de veiligheidsmarge
Huidige thermische reserve12,0 °CGemeten CPU-prestaties versus streefwaarde
Effectieve thermische weerstand1,23 °C/WGeschatte waarde van het gemeten systeem
Maximaal toegestaan CPU-vermogen40,7 WBij de ontwerp-inlaattemperatuur
Extra vermogen5,7 WMaximaal vermogen minus gepland vermogen
Maximaal toegestane toevoer47,0 °CBij het geplande vermogen van de eenheid
Beoogde ontwerptemperatuur90,0 °CTjmax minus veiligheidsmarge
Gebruikte warmtebalans86.0%Verwachte stijging ten opzichte van de toelage
Gemeten temperatuurstijging43,0 °CCPU minus omgevingstemperatuur aan de inlaat
BEPERKTE VERWACHTE SPEELRUIMTE
De ontwerpwaarde blijft onder de gekozen streefwaarde, maar warmere inlaatlucht, luchtstroomverlies en productietolerantie zouden de resterende marge kunnen opslokken.
BEREKENINGSMETHODE
Zes heldere stappen van één test naar een ontwerpprognose
De calculator berekent op basis van de gemeten temperatuurstijging en het vermogen van de behuizing de effectieve thermische weerstand in stabiele toestand, en past deze vervolgens toe op de beoogde ontwerpomgevingstemperatuur en het continue vermogen van de behuizing.
Ontwerpdoelstelling
Ttarget = Tjmax − Margin
Stelt de maximale operationele doelwaarde voor het project in onder de processorlimiet.
Effectieve thermische weerstand
Rθ,eff = (TCPU,m − Tomgeving,m) ÷ Pm
Geeft het volledige gemeten koeltraject weer op het gestabiliseerde testpunt.
Huidige vrije hoogte
Hhuidige = Tdoelwaarde − TCPU,m
Geeft de resterende marge weer bij de gemeten werklast en inlaattemperatuur.
Verwachte temperatuur
Tprognostisch = Tomgevings-,d + Pgepland × Rθ,eff
Geeft de CPU-temperatuur in stabiele toestand weer onder de beoogde gebruiksomstandigheden.
Verwachte vrije hoogte
Hverwacht = Tdoelwaarde − Tverwacht
Geeft aan of de geplande toestand onder de geselecteerde ontwerpdoelwaarde blijft.
Vermogens- en omgevingsgrenzen
Pmax = (Tdoelwaarde − Tomgevingstemperatuur,d) ÷ Rθ,eff
Het inverse model berekent ook het maximaal toegestane vermogen en de inlaattemperatuur.
Modelgrens: Dit is een lokale steady-state-prognose. Hierbij wordt geen rekening gehouden met turbo-transiënten, veranderende ventilatorcurves, de grenzen van de heatpipes, throttling, stofophoping of een andere behuizing en koeler.
INVOERKWALITEIT
Gebruik de meetresultaten van één stabiele thermische test
De gemeten toestand bepaalt de thermische helling. Houd de CPU, de koeler, het warmtegeleidingsmiddel (TIM), de bevestiging, de behuizing, de ventilatorregeling en het luchtstroompad ongewijzigd bij het toepassen van de projectie.
De werkbelasting stabiliseren
Wacht tot de CPU-temperatuur, het ventilatortoerental en het stroomverbruik van de chip niet langer stijgen. Neem een representatief, langdurig interval als uitgangspunt in plaats van een korte piek.
De lokale toevoerlucht meten
Meet in de buurt van de lucht die het koeltraject binnenkomt. De lucht die de behuizing binnenkomt, kan warmer zijn dan de kamertemperatuur vanwege recirculatie en nabijgelegen warmtebronnen.
Pas de CPU-sensor aan
Controleer of de meetwaarde betrekking heeft op de junctie, de behuizing, een hotspot, de kern of een andere temperatuurdefinitie die verband houdt met de CPU-limiet.
Gebruik het bijbehorende pakketvermogen
Gemiddeld vermogen van het pakket over hetzelfde gestabiliseerde interval als dat voor de temperatuur is gebruikt. Combineer een korte piek in het boostvermogen niet met een latere stabiele temperatuur.
Creëer de juiste sfeer voor Real Design
Houd rekening met de hoogste verwachte inlaattemperatuur binnen de geïnstalleerde behuizing, inclusief recirculatie en nabijgelegen warmtebronnen.
Gebruik het geplande continuvermogen
Voer het beoogde vermogen van het pakket bij langdurig gebruik in. Korte vermogenspieken vereisen transiënte tests en mogen niet worden beschouwd als ingangen in stabiele toestand.
OMVANG VAN DE INGENIEURSWERKZAAMHEDEN
Geschikt voor thermische screening, maar niet voor de definitieve goedkeuring van het platform
Gebruik deze calculator om gemeten en geplande omstandigheden te vergelijken. Voor de definitieve validatie zijn nog steeds de voltooide hardware, de koelsystemen voor productiegebruik en de meest ongunstige implementatieomstandigheden nodig.
Steady-state-speling en lokale extrapolatie
- Gemeten CPU-temperatuur, omgevingstemperatuur aan de inlaat en vermogen van de chip
- Maximale ontwerp-inlaattemperatuur en continu vermogen van de behuizing
- Exacte Tjmax en door de gebruiker gekozen ontwerpmarge
- Verwachte temperatuur, vermogenslimiet en limiet voor de inlaattemperatuur
Dynamische, mechanische en omgevingsomstandigheden
- Turbo-transiënten, hotspots en thermische begrenzing
- Veranderingen in de ventilatorcurve, ventilatortolerantie en obstructie van de luchtstroom
- TIM-variatie, montagedruk, stof en veroudering
- Maximale omgevingstemperatuur, recirculatie in de behuizing en productiespreiding
HEB JE EEN TRACEERBAAR VALIDATIEPROCES NODIG?
Koppel de testresultaten aan de bewijsmaterialen van het platform en de implementatietests.
GERELATEERDE TECHNISCHE HULPMIDDELEN
Ga verder met de Mini-ITX-ontwerpcontrole
Gebruik de volgende calculator die overeenkomt met de resterende onzekerheid: warmteafvoer, systeemvermogen, stroomsterkte op de printplaat, mechanische speling of betrouwbaarheid.
Warmte- en energieplanning
Calculator voor thermische weerstand → Berekeningsprogramma voor gelijkstroomverbruik → 12V / 24V-voedingscalculator → Mini-ITX-stroomverbruikscalculator →Elektrisch ontwerp van printplaten
Berekeningsprogramma voor de breedte van printplaatbanen → Berekeningsprogramma voor spanningsval op printplaten → Omrekenaar voor het kopergewicht van printplaten → Stroomcalculator voor PCB-via’s → Berekeningsprogramma voor PCB-impedantie →Systeem en betrouwbaarheid
Mini-ITX-formaat- en ruimte-checker → MTBF-calculator voor industriële pc's →Veelgestelde vragen over de thermische speling van de CPU
Praktische vragen over omgevings- en machtsprojectie
Gebruik één gestabiliseerde meetconditie, controleer de CPU-sensor en de definitie van Tjmax, en laat het volledige koeltraject ongewijzigd.
Gebruik het resultaat als basis voor een selectiebeslissing en valideer vervolgens het definitieve platform.
De prognose is vooral nuttig om een bekende gemeten toestand te vergelijken met een hogere inlaattemperatuur of een gepland continu vermogen van de module.
Bespreek een thermische eisHoe bereken ik de thermische speling van de CPU bij een hogere omgevingstemperatuur?
Bepaal de effectieve thermische weerstand op basis van één stabiele test, pas deze toe bij de maximale ontwerp-inlaattemperatuur en vergelijk de verwachte CPU-temperatuur met Tjmax minus de gekozen marge.
Hoeveel vermogen van de CPU-chip kan de huidige koeler aan?
De calculator deelt de toegestane temperatuurstijging bij de ontwerpomgevingstemperatuur door de gemeten effectieve thermische weerstand. Beschouw het resultaat als een grenswaarde voor stationaire toestand, niet als een vermogenswaarde voor transiënte toestand.
Wat wordt in deze calculator verstaan onder de effectieve thermische weerstand van de CPU?
Het is de gemeten temperatuurstijging tussen de CPU en de inlaat, gedeeld door het continue vermogen van de behuizing, en geeft het gecombineerde gedrag weer van de koeler, het warmtegeleidingsmateriaal (TIM), de montage, de luchtstroom, de behuizing en de regeling op dat testpunt.
Kan ik de TDP van de CPU invoeren in plaats van het gemeten vermogen van de chip?
Het heeft de voorkeur om het gemeten continu vermogen van het systeem te gebruiken. TDP geeft mogelijk eerder een thermische ontwerpklasse aan dan het werkelijke vermogen bij werklast binnen de geconfigureerde firmwaregrenzen.
Waarom kunnen de voorspelde temperatuurwaarden afwijken van die van een daadwerkelijke thermische test?
Ventilatorkrommen, luchtstroom, de prestaties van heatpipes, het gedrag van thermisch geleidingsmateriaal (TIM), throttling, recirculatie, stof en sensordefinities kunnen veranderen afhankelijk van de temperatuur of het vermogen, waardoor de respons niet-lineair wordt.
Kan deze calculator de validatie bij maximale omgevingstemperatuur vervangen?
Nee. Het gaat om een lokale projectie in stabiele toestand. Voor de definitieve goedkeuring zijn de voltooide hardware, de koelopstelling voor productieomstandigheden, de slechtst denkbare omgevingsomstandigheden, een aanhoudende werklast en de fabricagetolerantie vereist.