Как да изберем радиатор?
С развитието на науката и технологиите, разсейването на мощността на микроелектронните компоненти се увеличава и размерът на опаковката става все по-малък и по-малък. Следователно термичното управление става все по-важно при проектирането на електронни продукти.
Надеждността и проектният живот на електронното оборудване са обратно пропорционални на работната температура. От гледна точка на надеждността и работната температура на типично силициево полупроводниково устройство, понижаването на работната температура ще увеличи експоненциално надеждността и проектния живот на устройството. Следователно ефективното контролиране на работната температура на оборудването в рамките на лимита е гаранция за неговата дългосрочна стабилна работа.
Радиаторът е устройство, което подобрява преноса на топлина от горещия към студения край. Като цяло горещият край е горната част на устройството, което генерира топлина, а студеният край е въздухът в околната среда като среда за разсейване на топлината. Следващата дискусия предполага, че въздухът е охлаждащата среда. В повечето случаи преносът на топлина от твърдата повърхност към въздуха е най-малко ефективната връзка в цялата система за пренос на топлина, а контактната повърхност твърд газ също е мястото с най-голямо термично съпротивление. Радиаторът намалява термичното съпротивление на контактната повърхност на твърда пара, като увеличава контактната площ с охлаждащата среда, което позволява на устройството да пренася повече топлина или да понижава работната температура на устройството при същото повишаване на температурата. Основната цел на използването на радиатора е да направи работната температура на устройството по-ниска от индикатора, зададен от производителя.
Термичен цикъл (буквалният превод е това заглавие, но всъщност това е методът на мрежата с термично съпротивление, който често казваме, или методът на топлинната мрежа/методът на електрическата мрежа, наричан по-долу метод на мрежа с термично съпротивление) Преди да обсъдим как да изберем радиатор, за да могат читателите, които не са запознати с топлопроводимостта, бързо да разберат темата на дискусията, първо обяснете терминологията, включена в следващата дискусия и метода за създаване на мрежа за термично съпротивление. Определенията на символите и термините са както следва:
В: Общата мощност или скоростта на генериране на топлина (трябва да се преведе като разсеяна мощност), единицата W, представлява скоростта на топлина, генерирана от електронните компоненти по време на работа. За да се избере подходящ радиатор, обикновено се използва максималната стойност на разсеяната мощност.
Tj: Температура на свързване (обикновено това трябва да се отнася до температурата на прехода, а описанието в оригиналния текст е максималната температура на прехода, за да работи устройството стабилно), в °C.
Максимално допустимата температура на свързване варира от 115°C за обикновени микроелектронни компоненти до 180°C за някои специални устройства за контрол на температурата. Във военните и някои специални случаи рядко се използват компоненти с работна температура от 65°C до 80°C. (Оригиналният текст не посочва работната температура, за да не се предизвиква объркване, преводът е специално преработен).
Tc: Температурата на корпуса на устройството, в °C.
Тъй като температурата на корпуса е свързана с точката на изпитване, избрана върху корпуса на опаковката (температурата на повърхността на опаковката на електронния компонент не е еднаква), това обикновено се отнася до най-високата температурна точка на корпуса на опаковката.
Ts: Температурата на радиатора, в °C.
Това се отнася до най-високата температурна точка, където радиаторът е близо до устройството (повърхността на корпуса на опаковката).
Ta: Температура на околната среда, в °C.
Чрез връзката между температурната разлика (оригиналният текст е температура) и скоростта на пренос на топлина (оригиналният текст е скоростта на разсейване на топлината), ефективността на преноса на топлина между две позиции на топлинна структура може да бъде количествено изразена чрез термично съпротивление R. Определението на съпротивлението R е както следва:
R=ΔT/Q където ΔT е температурната разлика между двете позиции. Единицата за термично съпротивление е °C/W, което представлява температурната разлика при пренасяне на единична скорост на топлина. Определението за термично съпротивление е донякъде подобно на съпротивлението Re, определено от закона на Ом' Re=ΔV/I. Където ΔV е потенциалната разлика, а I е токът.
