Hvordan vælger man en køleplade?

Med udviklingen af ​​videnskab og teknologi er mikroelektroniske komponenters effekttab stigende, og pakkestørrelsen bliver mindre og mindre. Derfor bliver termisk styring mere og mere vigtig i design af elektroniske produkter.

Elektronisk udstyrs pålidelighed og levetid er omvendt proportional med driftstemperaturen. Fra perspektivet af pålideligheden og driftstemperaturen for en typisk siliciumhalvlederenhed vil en sænkning af driftstemperaturen øge enhedens pålidelighed og designlevetid eksponentielt. Derfor er effektiv kontrol af udstyrets arbejdstemperatur inden for grænsen garantien for dets langsigtede stabile drift.

Kølepladen er en enhed, der forbedrer varmeoverførslen fra den varme ende til den kolde ende. Generelt er den varme ende toppen af ​​enheden, der genererer varme, og den kolde ende er luften i miljøet som et varmeafledningsmedium. Den følgende diskussion antager, at luft er kølemediet. I de fleste tilfælde er varmeoverførslen fra den faste overflade til luften det mindst effektive led i hele varmeoverførselssystemet, og fast-gas-kontaktfladen er også stedet med den største termiske modstand. Kølepladen reducerer den termiske modstand af fast-damp-kontaktfladen ved at øge kontaktarealet med kølemediet, hvilket gør det muligt for enheden at overføre mere varme eller sænke enhedens driftstemperatur under samme temperaturstigning. Hovedformålet med at bruge kølepladen er at gøre enhedens driftstemperatur lavere end indikatoren indstillet af producenten.

Termisk cyklus (den bogstavelige oversættelse er denne titel, men faktisk er det den termiske modstandsnetværksmetode, vi ofte siger, eller den termiske netværksmetode/elektriske netværksmetode, i det følgende benævnt den termiske modstandsnetværksmetode) Før vi diskuterer, hvordan man vælger en køleplade, for at læsere, der ikke er fortrolige med varmeledning, hurtigt kan forstå diskussionsemnet, skal du først forklare den terminologi, der er involveret i den følgende diskussion og metoden til etablering af et termisk modstandsnetværk. Definitionerne af symboler og udtryk er som følger:

Q: Den samlede effekt eller varmeproduktionshastigheden (skal oversættes til afledt effekt), enheden W, repræsenterer den varmehastighed, der genereres af elektroniske komponenter under drift. For at vælge en passende køleplade bruges normalt den maksimale værdi af den afsatte effekt.

Tj: Krydstemperatur (normalt skal dette referere til overgangstemperaturen, og beskrivelsen i den originale tekst er den maksimale krydstemperatur for enheden til at fungere stabilt), i °C.

Den maksimalt tilladte overgangstemperatur varierer fra 115°C for almindelige mikroelektroniske komponenter til 180°C for nogle specielle temperaturkontrolenheder. I militæret og nogle særlige lejligheder bruges komponenter med en driftstemperatur på 65°C til 80°C sjældent. (Den originale tekst angiver ikke driftstemperaturen, for ikke at skabe forvirring er oversættelsen specielt revideret).

Tc: Enhedens hustemperatur i °C.

Da kassetemperaturen er relateret til det valgte testpunkt på emballageskallen (temperaturen på den elektroniske komponentpaknings overflade er ikke ensartet), refererer dette normalt til det højeste temperaturpunkt på emballageskallen.

Ts: Temperaturen på kølepladen, i °C.

Dette refererer til det højeste temperaturpunkt, hvor kølepladen er tæt på enheden (overfladen af ​​pakkeskallen).

Ta: Omgivelsestemperatur, i °C.

Gennem forholdet mellem temperaturforskellen (den originale tekst er temperatur) og varmeoverførselshastigheden (den originale tekst er varmeafledningshastigheden), kan effektiviteten af ​​varmeoverførsel mellem to positioner af en termisk struktur udtrykkes kvantitativt ved termisk modstand R. Definitionen af ​​modstand R er som følger:

R=ΔT/Q Hvor ΔT er temperaturforskellen mellem de to positioner. Enheden for termisk modstand er °C/W, som repræsenterer temperaturforskellen, når en enhedshastighed af varme overføres. Definitionen af ​​termisk modstand svarer noget til modstanden Re defineret af Ohm's lov Re=ΔV/I. Hvor ΔV er potentialforskellen og I er strømmen.