電子設備散熱計算器

熱阻計算器

計算半導體散熱路徑的最大允許散熱片熱阻、估算結溫，並檢查穩態熱餘裕。.

必修課程 RθSA 節點估算 °C / °F 換算
開始計算 熱效驗
熱力管網 穩態 · 修訂版 2
PD 35 瓦 熱源
TJ 87.3°C
RθSA 0.80°C/W
TA 40.0°C
熱傳導路徑 TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)

互動式體溫檢測

確定散熱器的尺寸並檢查結溫

請輸入實際熱負載、環境限制、封裝熱傳導路徑、介面熱阻，以及所選散熱器的額定值。.

01

操作限制

熱負荷與溫度

W
在持續設計負載下產生的熱量。.
°C
°C
°C
從最大結點限制中扣除。.
02

系列熱傳導路徑

套件、介面與接收端

°C/W
請使用完全相同的包裝及建模後的盒面。.
°C/W
請包含 TIM、安裝壓力及接觸品質。.
°C/W
請依據預期的氣流與方向來使用該額定值。.
請勿將 RθJA 輸入為 RθJC。. 這些指標採用了不同的熱邊界。.
散熱器最大允許電阻 ≤ 1.02 °C/W 若要獲得更大的冷卻餘裕，請選擇較低的 RθSA 值。.
Design Junction 目標 95.0 °C
預估交匯處 87.3 °C
最大總路徑 1.57 °C/W
選取的總路徑 1.35 °C/W
熱餘裕 7.8 °C
預算執行狀況 85.9%
預估案例73.3 °C
預估水槽底座68.0 °C
初步熱測試通過

所選方案的表現仍未達到設計目標。請在完成的硬體上驗證氣流、安裝方式、熱界面材料（TIM）的塗佈狀況以及工作負載。.

活躍模型 TJ = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
《Thermal Review》

實務工作流程

將結果用作熱設計篩選檢查

從測量所得的熱負荷轉向散熱器選型，接著在最嚴苛的運作條件下驗證整個外殼的性能。.

01

定義熱負荷

請採用經量測的封裝功耗，或在持續設計工作負載下採用保守的損耗估算值。.

02

檢查冷卻路徑

將計算出的 RθSA 極限值與預定氣流及方向下的散熱器資料進行比較。.

03

驗證組件

在最壞情況下的環境條件、風扇狀態及工作負載下，測量最終機箱內的溫度。.

計算方法

穩態串聯熱阻模型

可用的溫升會分佈於封裝、介面及散熱片上。.

01

Design Junction 目標

TJ,target = TJ,max − 裕度
02

最大總路徑

Rθpath,max = (TJ,target − TA) ÷ PD
03

散熱器所需性能

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

預估結溫

TJ,est = TA + PD × (RθJC + RθCS + RθSA)
模型邊界： 此計算機假設存在一條主導的、穩態的「結-外殼-漏極-空氣」熱傳導路徑。它無法取代瞬態阻抗、氣流或全系統熱測試。.

輸入品質

使用與實際組件相符的熱輸入

準確的輸入比多幾個小數點位更重要。.

PD

散熱

應採用封裝功率或在持續最壞情況工作負載下的計算裝置損耗值，而非系統總輸入功率。.

TA

進氣口環境溫度

利用流入機箱內散熱器的空氣，包括循環氣流及鄰近的熱源。.

RθJC

套件路徑

對於與冷卻組件相連的外殼表面，請使用精確的封裝值。.

RθCS

介面電阻

請將 TIM、鍵合線厚度、表面平整度、接觸面積及裝配壓力納入考量。.

RθSA

散熱片規格

請依據預期的氣流、風管配置、安裝方向及進氣溫度來使用此額定值。.

最高信心已量測的已配置硬體
良好的篩選依據與製造商曲線相符
僅為初步估計保守假設

工程範圍

計算機涵蓋的範圍以及仍需測試的內容

請將此結果作為初步熱平衡計算，而非合格證明。.

本型號包含以下內容

  • 穩態裝置散熱
  • 進氣口最高環境溫度
  • 結溫設計裕度
  • RθJC、RθCS 及 RθSA 系列路徑
  • 預估的結點、外殼及熱沉溫度

在完成的硬體上進行驗證

  • 瞬態功率突波與熱電容
  • 氣流、風扇曲線、旁通與再循環
  • PCB 與機殼的散熱
  • TIM老化、安裝偏差與公差
  • 熱節流與產能波動

建立信任層

將計算結果與已記錄的驗證結果相互關聯

在設計發布前，請檢視內部測試方法、參考配置及可下載的工程指引。.
驗證方法 參考平台 工程 PDF 檔案

熱設計審查

需要針對實際硬體檢查散熱路徑嗎？

請提供裝置、持續供電、外殼、環境溫度範圍、散熱片、風扇及機械限制等資訊。.

申請工程審查

工程工具庫

繼續進行電源、PCB 及系統設計檢查

從熱尺寸設計轉向供電設計、PCB 設計、機械間隙規劃及可靠性規劃。.

電動及熱工工具

電力預算 直流電力消耗計算器

估算系統負載、源電流、轉換損耗及供電容量。.

開啟計算機 直流電源 12V / 24V 電源供應器計算器

比較 12 V 和 24 V 下的當前需求值與最低供電額定值。.

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將處理器溫度與其運作極限及設計餘裕進行比較。.

檢查 CPU 的效能餘裕 系統電源 Mini-ITX 電源預算計算器

為嵌入式 Mini-ITX 平台建立元件層級的功耗預算。.

建立功耗預算

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散熱設計常見問題

熱阻計算器相關問題

請參考這些解答，以避免最常見的散熱片尺寸選型錯誤。.

每項解答皆著重於此計算器所使用的輸入值、公式及限制條件。.

提出一個關於熱學的問題
該如何計算所需散熱片的熱阻？

從允許的結-環境間電阻中減去 RθJC 和 RθCS：(TJ,target − TA) ÷ PD。選擇 RθSA 值等於或低於該結果的散熱器。.

35 W 的處理器需要哪種 RθSA 散熱器？

這取決於環境溫度、結溫目標值、RθJC 及 RθCS。以預設輸入值而言，RθSA 的最大允許值約為 1.02 °C/W。.

該如何根據 RθJC 和 RθSA 來估算結溫？

將 RθJC、RθCS 和 RθSA 相加，乘以元件散熱量，再加上進氣口環境溫度。所得結果即為估算的穩態結溫。.

熱阻可以從 °C/W 轉換為 °F/W 嗎？

是的。將 °C/W 乘以 1.8 即可得到 °F/W。此單位轉換可在維持相同物理設計條件的前提下，將溫度與熱阻進行轉換。.

為什麼環境溫度越高，熱餘裕就越小？

進氣溫度越高，環境溫度與結點目標溫度之間的允許溫升範圍就越小，因此冷卻路徑必須提供更低的總熱阻。.

這個計算工具能計算風冷式散熱器的尺寸嗎？

是的，當輸入的 RθSA 值與預期的氣流及系統阻力相符時。請在實際硬體上驗證風機特性曲線、旁通、再循環、性能衰減以及機箱溫度。.