КАЛЬКУЛЯТОР ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ

Калькулятор теплового сопротивления

Рассчитать максимально допустимое тепловое сопротивление радиатора, оценить температуру перехода и проверить запас теплоотвода в установившемся режиме для схемы охлаждения полупроводника.

Требуемое значение RθSA Оценка перекрестка Преобразование °C в °F
Начать расчет Термическая валидация
ТЕПЛОСЕТЬ СТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ · ВЕРСИЯ 2
PD 35 Вт ИСТОЧНИК ТЕПЛА
TJ 87,3 °C
RθSA 0,80 °C/Вт
ТА 40,0 °C
ТЕПЛОВОЙ ПУТЬ TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)

ИНТЕРАКТИВНАЯ ПРОВЕРКА ТЕМПЕРАТУРЫ

Определите размер радиатора и проверьте температуру перехода

Введите фактическую тепловую нагрузку, предельное значение температуры окружающей среды, путь теплопередачи, сопротивление границы раздела и номинальную мощность выбранного радиатора.

01

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ

Тепловая нагрузка и температура

W
Тепловыделение при постоянной расчетной нагрузке.
°C
°C
°C
Вычтено из максимального предела перехода.
02

ТЕПЛОВОЙ КАНАЛ СЕРИИ

Пакет, интерфейс и приемник

°C/Вт
Используйте именно этот пакет и смоделированную поверхность корпуса.
°C/Вт
Укажите TIM, давление прижима и качество контакта.
°C/Вт
Используйте номинальные значения при заданном расходе воздуха и ориентации.
Не вводите RθJA вместо RθJC. В этих показателях используются разные тепловые границы.
МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ РАДИАТОРА ≤ 1,02 °C/Вт Выберите меньшее значение RθSA, чтобы обеспечить больший запас по охлаждению.
Цель Design Junction 95,0 °C
Предполагаемое соединение 87,3 °C
Максимальная общая длина трассы 1,57 °C/Вт
Общая длина выбранного пути 1,35 °C/Вт
Термический запас 7,8 °C
Использование бюджетных средств 85.9%
Расчетный случай73,3 °C
Примерные размеры основания раковины68,0 °C
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА ПРОЙДЕНА

Показатели по выбранному пути остаются ниже проектных целевых значений. Проверить воздушный поток, крепление, нанесение термопроводящего материала и нагрузку на готовое оборудование.

АКТИВНАЯ МОДЕЛЬ TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
Обзор тепловых характеристик

ПРАКТИЧЕСКИЙ РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС

Используйте полученный результат для предварительной проверки теплового расчета

Перейдите от расчёта тепловой нагрузки к выбору радиатора, а затем проверьте работу всего корпуса в самых неблагоприятных условиях эксплуатации.

01

Определить тепловую нагрузку

Используйте указанную мощность корпуса или консервативную оценку потерь при постоянной расчетной нагрузке.

02

Проверить путь охлаждения

Сравните рассчитанное предельное значение RθSA с данными по радиатору при предполагаемом воздушном потоке и ориентации.

03

Проверить сборку

Измерьте температуру внутри конечного корпуса при наихудших условиях окружающей среды, работе вентилятора и нагрузке.

МЕТОД РАСЧЕТА

Модель теплового сопротивления в стационарном режиме

Допустимый рост температуры распределяется между корпусом, границей раздела и радиатором.

01

Цель Design Junction

TJ,target = TJ,max − Margin
02

Максимальная общая длина трассы

Rθpath,max = (TJ,target − TA) ÷ PD
03

Требования к характеристикам радиатора

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

Расчетная температура перехода

TJ,est = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
Границы модели: Данный калькулятор рассчитан на наличие одного доминирующего тракта теплоотвода в стационарном режиме: от перехода через корпус и сток к окружающему воздуху. Он не заменяет испытаний по переходному импедансу, воздушному потоку или тепловым характеристикам всей системы.

КАЧЕСТВО ВХОДНЫХ ДАННЫХ

Используйте тепловые входные данные, соответствующие реальной сборке

Точность вводных данных важнее, чем дополнительные знаки после запятой.

PD

Отвод тепла

Используйте номинальную мощность блока питания или расчетные потери устройства при длительной работе с максимальной нагрузкой, а не общую входную мощность системы.

ТА

Температура окружающей среды на входе

Используйте воздух, поступающий в радиатор внутри корпуса, включая рециркулирующий воздух и воздух от близлежащих источников тепла.

RθJC

Путь к пакету

Используйте точное значение толщины обшивки корпуса, соединенного с охлаждающим узлом.

RθCS

Сопротивление интерфейса

Учтите коэффициент TIM, толщину клеевого слоя, ровность поверхности, площадь соприкосновения и давление при креплении.

RθSA

Номинальная мощность радиатора

Используйте номинальные характеристики при заданном расходе воздуха, конфигурации воздуховодов, ориентации и температуре на входе.

Наивысший уровень доверияИзмеренное настроенное оборудование
Хороший исходный материал для скринингаСоответствующие кривые производителя
Только предварительная оценкаКонсервативные допущения

ОБЪЕМ ИНЖЕНЕРНЫХ РАБОТ

Что охватывает калькулятор, а что ещё требует тестирования

Используйте полученный результат в качестве исходного теплового баланса, а не в качестве документа, подтверждающего соответствие требованиям.

В комплект модели входит

  • Теплоотвод устройства в стационарном режиме
  • Максимальная температура окружающей среды на входе
  • Запас прочности при температуре перехода
  • Траектории серий RθJC, RθCS и RθSA
  • Расчетные температуры перехода, корпуса и стока

Проверка на готовом оборудовании

  • Кратковременные всплески мощности и тепловая ёмкость
  • Воздушный поток, характеристики вентиляторов, байпас и рециркуляция
  • Рассеивание тепла от печатной платы и корпуса
  • Старение TIM, отклонения при монтаже и допуски
  • Термическое дросселирование и диапазон производительности

ИНЖЕНЕРНЫЙ УРОВЕНЬ ДОВЕРИЯ

Связать расчет с задокументированной валидацией

Перед утверждением проекта ознакомьтесь с внутренними методами испытаний, эталонными конфигурациями и техническими рекомендациями, доступными для скачивания.
Методы валидации Эталонные платформы Технические документы в формате PDF

ОБЗОР ТЕРМИЧЕСКОЙ КОНФИГУРАЦИИ

Нужно проверить маршрут охлаждения на реальном оборудовании?

Укажите тип устройства, номинальную мощность, корпус, диапазон температур окружающей среды, радиатор, вентилятор и механические ограничения.

Запрос на проведение технической экспертизы

БИБЛИОТЕКА ИНЖЕНЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

Продолжить проверку питания, печатной платы и конструкции системы

Переходите от расчета тепловых характеристик к расчету мощности, проектированию печатных плат, определению механических зазоров и планированию надежности.

Электроинструменты и инструменты для термообработки

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БЮДЖЕТ Калькулятор потребляемой мощности постоянного тока

Рассчитайте нагрузку на систему, ток источника, потери при преобразовании и мощность источника питания.

Открыть калькулятор ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО ТОКА Калькулятор источников питания 12 В / 24 В

Сравните номинальные значения потребляемого тока и минимального тока питания при напряжении 12 В и 24 В.

Открыть калькулятор ОХЛАЖДЕНИЕ ПРОЦЕССОРА Калькулятор теплового запаса процессора

Сравните температуру процессора с предельной рабочей температурой и расчетным запасом прочности.

Проверить запас производительности процессора ПИТАНИЕ СИСТЕМЫ Калькулятор энергопотребления для плат Mini-ITX

Составьте бюджет энергопотребления на уровне компонентов для встраиваемой платформы Mini-ITX.

Составить энергетический бюджет

Инструменты для работы с печатными платами и системами

Калькулятор ширины дорожек печатной платыРассчитать ширину трассы → Калькулятор падения напряжения на печатной платеПроверить падение напряжения → Конвертер плотности меди на печатных платахПересчитать вес меди → Калькулятор тока в сквозных отверстиях печатной платыПроверить по текущему состоянию → Калькулятор импеданса печатной платыРассчитать импеданс → Проверка размеров и зазоров для плат формата Mini-ITXПроверить зазоры → Калькулятор среднего времени наработки на отказ (MTBF) для промышленных ПКРасчет среднего времени наработки на отказ (MTBF) →

Часто задаваемые вопросы по тепловому проектированию

Вопросы по калькулятору теплового сопротивления

Воспользуйтесь этими рекомендациями, чтобы избежать наиболее распространенных ошибок при расчете размеров радиаторов.

В каждом ответе уделяется особое внимание входным данным, формулам и пределам, используемым в данном калькуляторе.

Задайте вопрос по термотехнике
Как рассчитать необходимое тепловое сопротивление радиатора?

Вычтите RθJC и RθCS из допустимого сопротивления между переходом и окружающей средой: (TJ,target − TA) ÷ PD. Выберите радиатор, у которого RθSA не превышает полученного значения.

Какой радиатор RθSA необходим для процессора мощностью 35 Вт?

Это зависит от температуры окружающей среды, заданного значения температуры перехода, RθJC и RθCS. При использовании значений по умолчанию максимально допустимое значение RθSA составляет примерно 1,02 °C/Вт.

Как рассчитать температуру перехода по значениям RθJC и RθSA?

Сложите значения RθJC, RθCS и RθSA, умножьте полученное число на тепловыделение устройства, а затем прибавьте температуру окружающей среды на входе. Результат — расчетная стационарная температура перехода.

Можно ли перевести тепловое сопротивление из °C/Вт в °F/Вт?

Да. Чтобы получить значение в °F/Вт, нужно умножить значение в °C/Вт на 1,8. При переключении единиц измерения происходит преобразование значений температуры и теплового сопротивления при сохранении тех же физических условий расчета.

Почему повышение температуры окружающей среды приводит к уменьшению теплового запаса?

Чем выше температура входящего воздуха, тем меньше допустимый перепад температур между окружающей средой и целевой точкой соединения, поэтому тракт охлаждения должен обеспечивать меньшее общее тепловое сопротивление.

Можно ли с помощью этого калькулятора рассчитать размер радиатора с вентиляторным охлаждением?

Да, если введенное значение RθSA соответствует расчетному расходу воздуха и сопротивлению системы. Проверьте кривые производительности вентилятора, режим байпаса, рециркуляцию, снижение производительности и температуру в корпусе на готовом оборудовании.