Я подобрал милую маленькую алюминиевую коробочку для маленького USB-ЦАП-проекта ...
... и, собрав его вместе, я заметил, что боковые панели коробки очень приятные на ощупь и сделаны из толстого алюминия с многообещающим дизайном:
У меня есть пара потенциальных микросхем, которые могут нуждаться в охлаждении, в зависимости от того, куда меня ведет дизайн / схема, и мне было интересно, как можно определить, будут ли панели вообще полезны в качестве радиаторов? Я не ожидаю, что они будут работать почти так же хорошо, как реальный радиатор, но для небольших микросхем (регуляторов напряжения и т. П.) Было бы удобно узнать, есть ли вариант.
Есть ли способ математически рассчитать тепловое сопротивление панели, как это , или это лучший способ просто провести некоторые температурные испытания?
Ответы:
Использование корпуса в качестве теплоотвода является распространенным методом, однако следует понимать несколько вещей.
Как отмечает Laptop2d, тепловые характеристики корпуса сложно смоделировать, и экспериментальное измерение может быть разумным.
Радиаторы полагаются на поток воздуха для работы. Поскольку эти плиты плоские, есть большая вероятность, что кто-то установит коробку, примыкающую к чему-то термически изолированному ... например, прижатую к гипсокартону. Если это для чего-то вашего, и вы можете контролировать поток воздуха, это может быть хорошо. В противном случае вам может понадобиться добавить элементы на пластину, чтобы предотвратить возникновение, и спроектировать ее работу в этих наихудших случаях, иначе все может выйти из строя или даже загореться.
Насколько горячей будет плита Хотя радиатора может быть достаточно для поддержания работы вашей электроники, сама пластина может быть очень горячей на ощупь, даже достаточно горячей, чтобы вызвать ожоги кожи. Важно, чтобы любая наружная поверхность сохранялась при разумных температурах.
Физика диктует, что пластина будет расширяться при температуре. Это может привести к нежелательным механическим побочным эффектам в некоторых случаях. (простите за каламбур ...)
источник
Конечно, как всегда, как мы говорим о теплопередаче, нет одного простого ответа, потому что большинство уравнений в этой области эмпирически. Для (возможно) более точного решения посмотрите, например, на эту статью: http://www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/
источник
Проблема в том, что вам нужно будет смоделировать всю коробку и воздух, чтобы получить разумную цифру того, сколько тепла может отводить корпус.
Вы можете просто смоделировать его как бесконечный тепловой сток (при комнатной температуре), а затем использовать коэффициент теплового спаяния пакета и тепловое сопротивление термопасты или прокладки, которую вы собираетесь опустить в коробку.
Или, если план предусматривает рассеивание большого количества тепла, коробка может быть смоделирована как тепловое сопротивление. Алюминий - 205,0 Вт / (м К), но проблема заключается в том, что воздух окружает всю коробку, поэтому для его реального моделирования вам необходимо суммировать все тепловое сопротивление во многих различных точках, поскольку воздух имеет теплопроводность 0,024. Вт / (м К)
По опыту, вероятно, было бы проще прикрепить резистор сбоку и измерить его.
источник
Шасси может быть адекватным с тепловой точки зрения. Если это, возможно, вам необходимо электрически изолировать устройства. Такие материалы, как бета-глинозем, слюда, Silpad и т. Д. Являются изоляторами электричества и проводниками тепла. Конечная теплопроводность даст вам тепловой штраф по сравнению с прямыми металлическими болтами. Помните, что полупроводники, расходующие энергию, емкостно связаны с корпусом, несмотря на то, что они электрически изолированы. Если задействованы высокочастотные прямоугольные волны, ваша маленькая алюминиевая коробка будет хорошей антенной, и вы можете потерять излучаемую ЭМС. Теплоотвод шасси был более распространен в линейных цепях старой школы.
источник