Thermische weerstand van elektrisch apparaat:

Naarmate de apparatuur krachtiger en compacter wordt, hebben ingenieurs in verschillende industrieën niet-aflatende inspanningen geleverd bij het thermisch beheer van elektronische producten. Hoewel er veel creatieve oplossingen zijn die warmte-energie kunnen wegnemen door middel van warmtegeleidingsapparaten met hoge temperatuur, zoals ventilatoren, vloeistofkoelers en warmtegeleidingsbuizen, heeft het apparaat zelf ook veel vooruitgang geboekt om de thermische prestaties fundamenteel te optimaliseren.

Werktemperatuur:

Bij het ontwerpen van eindproducten zoals IOT-apparatuur, medische hulpmiddelen of industriële sensorapparaten, neemt bijna elk apparaat de maximale omgevingstemperatuur als parameter. De maximale omgevingstemperatuur wordt ingesteld door de fabrikant van het apparaat om ervoor te zorgen dat de prestaties van de apparatuur een acceptabel niveau bereiken en de fysieke kenmerken niet worden beschadigd. Sommige schakeltransistoren zijn bijvoorbeeld bestand tegen zeer hoge vermogensbelastingen, maar hun interne halfgeleiderovergangen zullen smelten als ze worden blootgesteld aan een te hoge omgevingstemperatuur. Bovendien heeft de temperatuur direct invloed op de geleidbaarheid van het materiaal. Als de maximale bedrijfstemperatuur wordt overschreden, kunnen de prestaties van het apparaat worden gewijzigd.

Haal de warmte van de bron:

Apparaten met een vast intern stroomverbruik en drempelwaarden voor de omgevingstemperatuur, zoals de meeste apparaten voor stroomconversie en IC's, hangt de oppervlaktetemperatuur van de behuizing af van de interne thermische weerstand en de efficiëntie van de warmteoverdracht. Interne thermische weerstand beschrijft de efficiëntie van warmteoverdracht van warmtebron naar apparaatoppervlak. Wanneer de meeste mensen echter denken aan warmtebeheer, zullen ze denken aan de efficiëntie van warmteoverdracht van apparaten naar de omgeving, convectieve, geleidende of stralingswarmteoverdracht. Deze methoden zijn meestal passieve warmtewisselaars, ventilatoren, vloeistofkoelsystemen, heatpipes en heatsinks.

De beste manier om een ​​goede schaaltemperatuur te behouden, is door de interne thermische weerstand van de apparatuur en de efficiëntie van de warmteafvoer naar de omgeving direct te veranderen. Een perfect apparaat voor thermisch beheer heeft nul thermische weerstand en oneindige warmteafvoer. Omdat apparaten echter zijn gemaakt van echte materialen, elk materiaal zijn eigen unieke thermische weerstandskenmerken heeft en geen enkel systeem warmte perfect kan overbrengen, moeten systeemontwerpers proberen de thermische prestaties van elk belangrijk apparaat vanaf het vroege ontwerpstadium te optimaliseren.

Vaste variabele:

Zoals we weten, zijn de verschillende parameters van de toepassing meestal vast, dus het ontwerp moet worden ontwikkeld om aan deze vereisten te voldoen. In sommige gevallen zijn de efficiëntie van het apparaat, de omgevingstemperatuur en het warmteoverdrachtmechanisme van het systeem afhankelijk van de uiteindelijke toepassing. In veel gevallen, als het apparaat acceptabele bedrijfsomstandigheden en een lage behuizingstemperatuur moet bereiken, is de enige manier om het interne thermische ontwerp te verbeteren en het apparaat met een lage interne thermische weerstand te selecteren.