Calcul de la résistance thermique des profils de dissipateur de chaleur en alliage d'aluminium industriel

La résistance thermique est un paramètre important pour évaluer les performances des dissipateurs thermiques industriels en profilés d'aluminium de forte puissance. Qu'est-ce que la résistance thermique ? L'explication ci-dessus de Wikipedia est la suivante : La résistance thermique fait référence au rapport entre la différence de température aux deux extrémités de l'objet et la puissance de la source de chaleur lorsque la chaleur est transmise sur l'objet.

 

En prenant comme exemples les profilés de dissipateur de chaleur industriels refroidis par air ZP HEAT SINK et d'autres produits, la résistance thermique fait référence à la résistance de l'interface elle-même au flux de chaleur lorsque la chaleur traverse l'interface entre le dissipateur de chaleur à dents fermées et la source de chaleur et la chaleur couler. appelée impédance thermique. La principale raison de la résistance thermique de contact est que la surface de contact apparemment lisse entre la source de chaleur et le dissipateur thermique est en fait densément recouverte d'un grand nombre d'espaces clairement visibles au microscope, et l'air à l'intérieur des espaces ressemble à d'énormes pierres. dans une rivière. Le blocage du chemin du flux de chaleur affecte la capacité de transfert de chaleur du matériau thermiquement conducteur.

Habituellement, le moyen de réduire la résistance thermique des matériaux thermoconducteurs consiste à appliquer une pression de sorte que la feuille de gel de silice thermoconductrice à faible dureté remplisse complètement l'espace entre les deux surfaces de contact, puis réduit le temps de flux de chaleur en réduisant le l'épaisseur de la feuille de gel de silice, et enfin augmente la zone de contact pour obtenir une dissipation thermique. But. Il est également possible de réduire l'influence de la résistance thermique sur le transfert de chaleur en utilisant une feuille de silicone thermiquement conductrice à haute conductivité thermique.

La formule de calcul de la résistance thermique des profils de dissipateurs industriels refroidis par air est : Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs ; la formule de calcul de la résistance thermique des dissipateurs thermiques profilés est Rzo=Rth plus Rthk, et les paramètres impliqués dans la formule incluent : Il existe cinq paramètres : Tj, Ta, Pc, Rjc et Rcs. Il est nécessaire de fournir les valeurs de ces cinq paramètres pour calculer avec précision la valeur spécifique de la résistance thermique. Cet article explique en détail la signification de ces cinq paramètres.

Signification du paramètre de la formule de calcul de la résistance thermique du profil du dissipateur thermique refroidi par air :
Rja : résistance thermique totale, unité : degré /W ;
Rjc : résistance thermique interne de l'appareil, unité : degré /W ;
Rcs : Résistance thermique de l'interface entre l'appareil et l'interface du dissipateur thermique, unité : degré /W
Rsa : résistance thermique du radiateur, unité : degré /W ;
Tj : température de jonction interne de l'appareil source de chaleur, degré ;
Tc : température de surface du boîtier du dispositif source de chaleur, degré ;
Ts : température du radiateur, unité : degré ;
Ta : température ambiante, unité : degré ;
Pc : la puissance consommée par l'appareil, unité : W.

 

Lorsqu'il est refroidi par air, la valeur de résistance thermique change avec la température, l'humidité et la pression atmosphérique de l'air. Les conditions climatiques pour les dispositifs à semi-conducteurs haute puissance intégrés sont définies comme suit : une pression atmosphérique, 40 degrés, et une humidité relative ne dépassant pas 90 %. La valeur fixe du débit d'air est bien inférieure à la vitesse du son, telle que moins de 7 m/s, le flux d'air est dans un état stable, tel que le dissipateur thermique est composé de plusieurs plaques métalliques, et sa chaleur Le groupe de transfert de chaleur est uniquement lié à la surface totale du dissipateur thermique A, l'air Il est lié à la longueur L de la plaque plane dans le sens du flux, à la vitesse du vent us (vitesse du flux d'air) et au coefficient de transfert de chaleur K de l'air.

Résistance au transfert de chaleur entre le dissipateur thermique et l'air : Rthk=1/1,16 hA (degré/watt), où A est la surface du dissipateur thermique.

Une série de formules sont proposées pour le transfert de chaleur par convection forcée turbulente (refroidi à l'air) des plaques planes.

Résistance thermique du dissipateur thermique Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs : Rsa (résistance thermique du dissipateur thermique) est la principale base de sélection d'un dissipateur thermique. Tj et Rjc sont les paramètres fournis par le dispositif de source de chaleur, Pc est le paramètre requis par la conception, les RC peuvent être recherchés dans les livres professionnels de conception thermique, ou Rcs=épaisseur du matériau de contact en coupe/(contact conductivité thermique du matériau de contact de la zone X).

Formule de calcul de la résistance thermique du dissipateur de chaleur en profilé d'aluminium industriel
Formule de calcul : Rzo (résistance thermique totale)=Rth (transfert de chaleur solide dans le dissipateur de chaleur) plus Rthk (résistance thermique de transfert de chaleur entre le dissipateur de chaleur et l'air)
Ks est la conductivité thermique du matériau métallique du dissipateur thermique. À 20 degrés, aluminium pur : KS=175.6 kcal/hm degré
Us est la vitesse de l'air du radiateur en m/s

Pour les dissipateurs thermiques en aluminium, les paramètres Ks, b, n et S sont tous des constantes. Cette formule peut être utilisée pour calculer la résistance thermique totale dans les conditions de différentes longueurs L et de différentes vitesses de vent us, et des courbes correspondantes peuvent être créées.