工業用アルミニウム合金ヒートシンクプロファイルの熱抵抗計算

熱抵抗は、高出力産業用アルミニウム プロファイル ヒートシンクの性能を評価するための重要なパラメーターです。 熱抵抗とは何ですか？ ウィキペディアの上記の説明は次のとおりです。熱抵抗とは、物体の両端の温度差と、物体に熱が伝わるときの熱源の電力との比率を指します。

 

ZP HEAT SINK 産業用空冷ヒートシンク プロファイルおよびその他の製品を例にとると、熱抵抗とは、熱が密集したヒートシンクと熱源との間の界面を通過するときの熱の流れに対する界面自体の抵抗を指します。シンク。 熱インピーダンスと呼ばれます。 接触熱抵抗の主な理由は、熱源とヒートシンクの間の一見滑らかな接触面が、実際には顕微鏡ではっきりと見える多数の隙間で密に覆われており、隙間内の空気が巨大な石のようになっているためです。川で。 熱の流れの経路を遮断すると、熱伝導性材料の熱伝達能力に影響します。

通常、熱伝導材料の熱抵抗を下げる方法は、低硬度熱伝導シリカゲル シートが 2 つの接触面の間の隙間を完全に埋めるように圧力を加え、熱伝導時間を減らすことによって熱流動時間を短縮することです。シリカゲルシートの厚さ、そして最終的に接触面積を増やして放熱を実現します。 目的。 また、熱伝導率の高い熱伝導性シリコーンシートを使用することで、熱抵抗による熱伝達への影響を低減することも可能です。

空冷産業用ヒートシンク プロファイルの熱抵抗を計算する式は次のとおりです。Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs; プロファイル ヒートシンクの熱抵抗を計算する式は、Rzo=Rth に Rthk を加えたものであり、式に含まれるパラメータは次のとおりです。 Tj、Ta、Pc、Rjc、および Rcs の 5 つのパラメータがあります。 熱抵抗の特定の値を正確に計算するには、これら 5 つのパラメータの値を提供する必要があります。 この記事では、これら 5 つのパラメーターの意味について詳しく説明します。

空冷ヒートシンク プロファイルの熱抵抗計算式のパラメータの意味:
Rja: 総熱抵抗、単位: 度/W;
Rjc: デバイスの内部熱抵抗、単位: 度/W;
Rcs: デバイスとヒートシンク インターフェース間のインターフェース熱抵抗、単位: 度 /W
Rsa: ヒートシンクの熱抵抗、単位: 度 /W;
Tj: 熱源デバイスの内部ジャンクション温度、度;
Ｔｃ：熱源装置のケース表面温度、度；
Ts: ヒートシンク温度、単位: 度;
Ta: 周囲温度、単位: 度;
Pc: デバイスが使用する電力、単位: W.

 

空冷の場合、空気の温度、湿度、気圧により熱抵抗値が変化します。 統合された高出力半導体デバイスの気候条件は、1 大気圧、40 度、相対湿度 90% 以下に設定されています。 空気流量の固定値は、7m/s 未満などの音速よりもはるかに低く、空気の流れは安定した状態にあります。たとえば、ヒートシンクは複数の金属板で構成されており、その熱は伝達熱群は、ヒートシンクの総表面積にのみ関連し、空気の流れ方向の平板の長さ L、風速 us (空気流速) および熱伝達係数 K に関連します。空気の。

ヒートシンクと空気の間の熱伝達抵抗: Rthk=1/1.16 hA(度/ワット)、ここで、A はヒートシンク面積です。

平板の乱流強制対流 (空冷) 熱伝達の一連の公式が提案されています。

ヒートシンクの熱抵抗 Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs 式: Rsa (ヒートシンクの熱抵抗) は、ヒートシンクを選択するための主な基準です。 Tj と Rjc は熱源デバイスによって提供されるパラメーター、Pc は設計で必要なパラメーター、RC は熱設計の専門書から参照できます、または Rcs=断面接触材料の厚さ/(接触領域 X 接触材料の熱伝導率)。

工業用アルミプロファイルヒートシンクの熱抵抗の計算式
計算式: Rzo (全熱抵抗)=Rth (ヒートシンク内の固体熱伝達) + Rthk (ヒートシンクと空気間の熱伝達熱抵抗)
Ks は、ヒートシンクの金属材料の熱伝導率です。 20 度で、純アルミニウム: KS=175.6 kcal/hm 度
Us はヒートシンクの対気速度 (m/s)

アルミニウム ヒートシンクの場合、パラメータ Ks、b、n、および S はすべて定数です。 この式を使用して、長さ L と風速 us が異なる条件下での総熱抵抗を計算し、対応する曲線を作成することができます。