热阻的热阻计算
什么热阻?
热阻分固体导热热阻,对流散热热阻,辐射也有热阻
估计你问的是导热热阻跟导热系数之间的关系
柱状导热体,假设导热横截面积S,导热长度为L
则热阻R和导热系数μ之间的关系是:R=L/(μS)或者μ=L/(SR)
什么热阻?
热阻分固体导热热阻,对流散热热阻,辐射也有热阻
估计你问的是导热热阻跟导热系数之间的关系
柱状导热体,假设导热横截面积S,导热长度为L
则热阻R和导热系数μ之间的关系是:R=L/(μS)或者μ=L/(SR)
举个实例:一、三级管2N5551 规格书中给出25度(Tc)时的功率是1.5W(P),Rjc是83.3℃/W。此代入公式有:25=Tj-1.5*83.3,可以从中推出Tj为150度。芯片最高温度一般是不变的。所以有Tc=150-Ptc*83.3,其中Ptc表示温度为Tc时的功耗.假设管子的功耗为1W,那么,Tc=150-1*83.3=66.7度。注意,此管子25度(Tc)时的功率是1.5W,如果壳温高于25度,功率就要降额使用.规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度)。我们可以用公式来验证这个结论.假设温度为Tc,那么,功率降额为0.012*(Tc-25)。则此时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25)。把此时的条件代入公式得出: Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))×83.3,公式成立. 一般情况下没办法测Tj,可以经过测Tc的方法来估算Ttj,公式变为: Tj=Tc+P*Rjc。
同样以2N5551为例.假设实际使用功率为1.2W,测得壳温为60度,那么: Tj=60+1.2*83.3=159.96此时已经超出了管子的最高结温150度了!按照降额0.012W/度的原则,60度时的降额为(60-25)×0.012=0.42W,1.5-0.42=1.08W.也就是说,壳温60度时功率必须小于1.08W,否则超出最高结温.假设规格书没有给出Rjc的值,可以如此计算: Rjc=(Tj-Tc)/P,如果也没有给出Tj数据,那么一般硅管的Tj最大为150至175度.同样以2N5551为例。知道25度时的功率为1.5W,假设Tj为150,那么代入上面的公式: Rjc=(150-25)/1.5=83.3 如果Tj取175度则 Rjc=(175-25)/1.5=96.6 所以这个器件的Rjc在83.3至96.6之间.如果厂家没有给出25度时的功率.那么可以自己加一定的功率加到使其壳温达到允许的最大壳温时,再把数据代入: Rjc=(Tjmax-Tcmax)/P 有给Tj最好,没有时,一般硅管的Tj取150度。 我还要作一下补充说明。
可以把半导体器件分为大功率器件和小功率器件。
1、大功率器件的额定功率一般是指带散热器时的功率,散热器足够大时且散热良好时,可以认为其表面到环境之间的热阻为0,所以理想状态时壳温即等于环境温度.功率器件由于采用了特殊的工艺,所以其最高允许结温有的可以达到175度。但是为了保险起见,一律可以按150度来计算.适用公式:Tc =Tj - P*Rjc.设计时,Tj最大值为150,Rjc已知,假设环境温度也确定,根据壳温即等于环境温度,那么此时允许的P也就随之确定.
2、小功率半导体器件,比如小晶体管,IC,一般使用时是不带散热器的。所以这时就要考虑器件壳体到空气之间的热阻了。一般厂家规格书中会给出Rja,即结到环境之间的热阻.(Rja=Rjc+Rca)。同样以三级管2N5551为例,其最大使用功率1.5W是在其壳温25度时取得的.假设此时环境温度恰好是25度,又要消耗1.5W的功率,还要保证壳温也是25度,唯一的可能就是它得到足够良好的散热!但是一般像2N5551这样TO-92封装的三极管,是不可能带散热器使用的。所以此时,小功率半导体器件要用到的公式是: Tc =Tj - P*Rja。 Rja:结到环境之间的热阻.一般小功率半导体器件的厂家会在规格书中给出这个参数。2N5551的Rja厂家给的值是200度/W。已知其最高结温是150度,那么其壳温为25度时,允许的功耗可以把上述数据代入Tc =Tj - P*Rja 得到 25=150-P*200,得到P=0.625W。事实上,规格书中就是0.625W.因为2N5551不会加散热器使用,所以我们平常说的2N5551的功率是0.625W而不是1.5W!还有要注意,SOT-23封装的晶体管其额定功率和Rja数据是在焊接到规定的焊盘(有一定的散热功能)上时测得的。
3、另外告诉大家一个窍门,其实一般规格书中的最大允许储存温度其实也是最大允许结温。最大允许操作温度其实也就是最大允许壳温.最大允许储存温度时,功率P当然为0,所以公式变为Tcmax =Tjmax - 0*Rjc,即Tcmax =Tjmax。是不是很神奇!最大允许操作温度,一般民用级(商业级)为70度,工业级的为80度.普通产品用的都是民用级的器件,工业级的一般贵很多。 热路的计算,只要抓住这个原则就可以了:从芯片内部开始算起,任何两点间的温差,都等于器件的功率乘以这两点之间的热阻.这有点像欧姆定律。任何两点之间的压降,都等于电流乘以这两点间的电阻。不过要注意,热量在传导过程中,任何介质,以及任何介质之间,都有热阻的存在,当然热阻小时可以忽略.比如散热器面积足够大时,其与环境温度接近,这时就可以认为热阻为0.如果器件本身的热量就造成了周围环境温度上升,说明其散热片(有散热片的话)或外壳与环境之间的热阻比较大!这时,最简单的方法就是直接用Tc =Tj - P*Rjc来计算.其中Tc为壳温,Rjc为结壳之间的热阻.如果你Tc换成散热片(有散热片的话)表面温度,那么公式中的热阻还必须是结壳之间的加上壳与散热器之间的在加散热器本身的热阻!另外,如果你的温度点是以环境来取点,那么,想想这中间包含了还有哪些热路吧。比如,散热片与测试腔体内空气之间的热阻,腔体内空气与腔体外空气间的热阻.这样就比较难算了。
一维平壁导热的热阻公式
热阻θ=L\/(λS)热阻的定义是根据欧姆定律来的,按照欧姆定律的形式,电阻等于电势差除以电流,热阻等于温差除以热流密度,在三种传热基本方式(导热,热对流,热辐射)以及对流传热中形式各不相同,只有在导热中与热导率有直接关系。在一维平壁导热(即热传导)中,热流密度q等于温差除以导热热阻。而...
热阻计算公式
Tcmax =Tj - P*Rjc Rjc表示热阻, P表示功耗,Tj表示节温, Tc表示表壳温度。
热阻系数和导热系数的关系
热阻R,导热系数K,材料厚度d,则:R=d\/K(单位导热热阻)传热系数与热阻的关系如下:热阻R,传热系数K,则:R=1\/K(单位传热热阻)导热系数一般是针对于热传导而言,单位为W\/(m.K);传热系数一般是针对于对流传热而言,单位为W\/(m2.K)
热阻的概念
热阻的概念是:热阻指的是当有热量在物体上传输时,在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。单位为开尔文每瓦特(K\/W)或摄氏度每瓦特(℃\/W)。当热量流过两个相接触的固体的交界面时,界面本身对热流呈现出明显的热阻,称为接触热阻。公式:一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc的公式是在...
pt100热电阻的计算公式是什么?
1、根据韦达公式求得阻值大于等于100欧姆的Rt -〉t的换算公式:0≤t<850℃ t=(sqrt((A*R0)^2-4*B*R0*(R0-Rt))-A*R0)\/2\/B\/R0 Rt为t℃时的电阻值,R0为0℃时的阻值。公式中的A,B,系数为实验测定。DIN IEC751系数:A=3.9083E-3、 B=-5.775E-7、 C=-4.183E-12 2、R0、...
围护结构的热阻是如何计算的?
K=1\/(1\/h1+δ\/λ+1\/h2) W\/(㎡·°C)其中,h1,h2——围护结构两表面热交换系数,W\/(㎡·°C);δ——管壁厚度,m;λ——管壁导热系数,W\/(m·°C)。计算公式 1、围护结构导热热阻的计算 单层结构热阻 R=δ\/λ(m.K\/w)式中: δ—材料层厚度(m);λ—材料导热系数[W\/(m.k...
管道内阻热系数的公式是如何推导出来的
【热阻θ】就是热流量在通过物体时,在物体两端形成的温度差。即:θ=(T2-T1)\/P——(1) 单位是:℃\/W。 式中: T2是热源温度 ,T1是导热系统端点的温度 ,P是热源的功率。(1)式是指在一维、稳态、无内热源的情况下的热阻。热阻公式 一般,热阻公式中,Tcmax =Tj - P*Rjc的公式是...
总传热阻怎么算
对于热辐射,我们可以用辐射换热公式R=1\/(ε*σ*A)来计算,其中ε是物体的发射率,σ是斯蒂芬-玻尔兹曼常数,A是传热面积。4、我们将所有环节的热阻相加,即可得到总传热阻。总传热阻的计算公式为R_total=R_cond+R_conv+R_rad,其中R_cond、R_conv和R_rad分别表示热传导、热对流和热辐射的...
热阻的单位
单位是开尔文每瓦特(K\/W),或者是等效的摄氏度每瓦特(℃\/W),因为两者在量值上是相等的。在电子元件的散热设计中,热阻是一个关键参数,能帮助工程师评估散热装置的效果,确保元件在适宜的温度下工作,避免因过热而损坏。热阻的概念和计算方式与电路中的电阻类似,这种类比有助于电子工程师更好地...
请问导热系数值与热阻值?
导热系数和热阻是两个不同的概念,它们之间存在一定的关系。导热系数(Thermal Conductivity)是衡量物质导热能力的物理量,单位为W\/(m·K)或W\/(m·℃)。它表示单位厚度、单位面积的材料在单位温差下传导的热量。导热系数越大,说明材料的导热性能越好。热阻(Thermal Resistance)是反映物体对热量传递阻碍...
程亮山庆: 热阻计算公式:θ=L/(λS). L是导热材料厚度,S是接触面积,而λ则是导热系数,通过数值代入公式可得出导热材料热阻值θ;如果热阻越大对于材料的热传导的阻挡力也就越高,相应的其导热效率也就越低,对于电子产品散热系统而言岩御这碰...
化隆回族自治县13338225176: 房间热阻的计算 - ?
程亮山庆: 传导之热阻公式R=(A*δ)/λ.其中A为传导介质表面积;δ为传导介质厚度(墙和窗户的厚度);λ为导热率(导热系数).墙和窗的热传属于传导传热,故公式1,2要用除;由于屋子的窗户和墙之传导...
化隆回族自治县13338225176: 水的热阻怎么计算 - ?
程亮山庆: Q=cmt,Q表示吸入或释放的热量,单位为焦耳.c表示为比热容,表示的是某物质每一千克,每升1摄氏度所吸收或释放的热量,单位为焦耳/kg摄氏度.m表示物体的质量,单位为kg..t表示物体温度的变化量,单位为摄氏度. 燃料在燃烧器中(如燃气具、燃气热水器、燃气取暖炉、火箭发动机燃烧室)燃烧时单位时间内所释放的热量.其计算式为:热负荷=燃料消耗量*燃料低热值.热负荷的大小是由主燃烧器燃料消耗量的大小等因素决定的.
化隆回族自治县13338225176: 热传导率的精确计算 - ?
程亮山庆: 1.热阻是指热量传递通道上两个参点之间的温度差与两点间热量传输速率的比值: Rth=△T/qx (1) 其中:Rth=两点间的热阻(℃/W或K/W),ΔT=两点间的温度差(℃),qx=两点间热量传递速率(W). 2. 热传导模型的热阻计算 Rth=L/λS (2) 其中...
化隆回族自治县13338225176: 请问维护结构热阻是如何算出的?(注意单位). - ?
程亮山庆: 我告诉你公式哦~ R=(n-w)*F*Z / Q 其中n表示围护结构内表面温度(℃) w表示维护结构外表面温度(℃) F表示维护结构面积(平米) Z表示传热时间(小时) Q通过维护结构的热量(千卡) Q的计算公式为 Q=k(n-w)*F*Z k为维护结构的传热系数(千卡/平米.时.(℃)) 所以R=1/k ~~建筑热工知识里面学的~
化隆回族自治县13338225176: 50mm厚聚氨酯,浓重为40,请问它的传热系数是多少? 50mm厚15kg/m3挤塑板(XPS),请问它的传热系数是多少? - ?
程亮山庆: 挤塑板导热系数一般小于0.030(25℃,W/m·k ); 聚氨酯导热系数一般小于0.020(25℃,W/m·k ); 50mm厚聚氨酯,传热系数是0.506317W/(m^2·K) 50mm厚挤塑板,传热系数是0.719683W/(m^2·K)参考资料:济南亚布力聚氨酯有限公司 百科...
化隆回族自治县13338225176: 热阻的单位换算 - ?
程亮山庆: 热阻指的是当有热量在物体上传输时,在物体两端温度差与热源的功率之间的比值.单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W). 因为是温度差,这两个单位不需换算. 当热量在物体内部以热传导的方式传递时,遇到的阻力称为导...
化隆回族自治县13338225176: 热阻和导热系数(热阻与导热系数关系) ?
程亮山庆: 1、导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/米·度(W/m·K,此处的K可用℃代替).2、而热阻表示的是热量在热流路径上遇到的阻力,反映介质或介质间的传热能力的大小,表明了 1W热量所引起的温升大小,单位为℃/W或K/W.3、用热功耗乘以热阻,即可获得该传热路径上的温升.4、可以用一个简单的类比来解释热阻的意义,换热量相当于电流,温差相当于电压,则热阻相当于电阻.
化隆回族自治县13338225176: 请问“导热系数”与“传热系数”的物理意义上的区别?他们之间可否换算? - ?
程亮山庆: 一、 传热系数与导热系数概念的区别传热系数以往称总传热系数.国家现行标准规范统一定名为传热系数.传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K/℃)1小时内通过1平方米面积传递的热量ئ单位是瓦/平方米•...
化隆回族自治县13338225176: 如何计算散热片的尺寸,最新最全的如何计算散热片的 - ?
程亮山庆: 首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出民品7805的最高结温Tj(max)=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,TO-3封装(也就是大家说的“铁壳”)的热阻θJA=39℃/W,均高于要求值,都