Vermogensberekening van koellichaam
Elk apparaat heeft een bepaalde hoeveelheid verlies tijdens het gebruik en het grootste deel van het verlies wordt warmte. Apparaten met een laag vermogen hebben weinig verlies en er is geen koellichaam vereist. Krachtige apparaten hebben grote verliezen. Als er geen warmteafvoermaatregelen worden genomen, kan de temperatuur van de matrijs de toegestane junctietemperatuur bereiken of overschrijden en zal het apparaat worden beschadigd. Daarom moet een warmteafvoerapparaat worden toegevoegd. De meest gebruikte is om het stroomapparaat op de radiator te installeren, de radiator te gebruiken om de warmte naar de omringende ruimte af te voeren en indien nodig een koelventilator toe te voegen om de koeling en warmteafvoer bij een bepaalde windsnelheid te verbeteren. Stromende koudwaterkoelplaten worden ook gebruikt op de stroomapparaten van sommige grootschalige apparatuur, die betere warmteafvoereffecten hebben. Warmteafvoerberekening is het bepalen van geschikte warmteafvoermaatregelen en koellichamen door middel van berekeningen onder bepaalde werkomstandigheden. Het stroomapparaat is op de radiator geïnstalleerd. De belangrijkste warmtestroomrichting is van de matrijs naar de onderkant van het apparaat en de warmte wordt via het koellichaam afgevoerd naar de omringende ruimte. Als er bij een bepaalde windsnelheid geen ventilator is om te koelen, wordt dit natuurlijke koeling of natuurlijke convectiewarmteafvoer genoemd.
Het warmteoverdrachtsproces heeft een bepaalde thermische weerstand. De thermische weerstand die wordt overgedragen van de apparaatmatrijs naar de onderkant van het apparaat is R JC, de thermische weerstand tussen de onderkant van het apparaat en het koellichaam is R CS, de thermische weerstand van het koellichaam om warmte af te geven aan de omringende ruimte is R SA en de totale thermische weerstand R JA =R JC+R CS+R SA. Als het maximale vermogensverlies van het apparaat PD is en het bekend is dat de toegestane junctietemperatuur van het apparaat TJ is en de omgevingstemperatuur TA is, kan de toegestane totale thermische weerstand R JA worden verkregen met de volgende formule.
R JA≤(TJ-TA)/PD
Bereken vervolgens de maximaal toelaatbare thermische weerstand R SA van de radiator tot de omgevingstemperatuur als
R SA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(R JC+R CS)
Om ruimte te laten voor design, wordt TJ over het algemeen ingesteld op 125 °C. De omgevingstemperatuur moet ook rekening houden met het slechtste geval, over het algemeen ingesteld TA=40℃ 60℃. De grootte van R JC is gerelateerd aan de grootte van de matrijs en de pakketstructuur, die over het algemeen te vinden is in de apparaatgegevens. De grootte van R CS is gerelateerd aan montagetechnologie en apparaatverpakking. Als het apparaat is geïnstalleerd met een koellichaam na gebruik van thermisch vet of een thermische pad, is de typische waarde van R CS 0,1 0,2℃/W; als de onderkant van het apparaat niet is geïsoleerd en er een extra mica-plaat nodig is voor isolatie, kan de R CS 1℃/W bereiken. PD is het werkelijke maximale vermogensverlies, dat kan worden berekend op basis van de werkomstandigheden van verschillende apparaten . Op deze manier kan RSA worden berekend en kan een geschikte radiator worden geselecteerd op basis van de berekende RSA-waarde.
