Главная » Электроника » Операционный усилитель » Параметры ОУ » Тепловое сопротивление кристалл — окружающая среда

Тепловое сопротивление кристалл — окружающая среда

Параметры операционного усилителя — Тепловое сопротивление кристалл — окружающая среда

Тепловое сопротивление кристалл — окружающая среда (θJA) определяется как отношение разности температур между кристаллом и окружающей прибор средой к рассеиваемой прибором мощности. Измеряется тепловое сопротивление в градусах Цельсия на ватт.

Тепловое сопротивление между кристаллом и окружающей средой складывается из теплового сопротивления между кристаллом и корпусом (θJC) и теплового сопротивления между корпусом и окружающей средой (θCA).

θJA является лучшим показателем для оценки максимально допустимой рассеиваемой мощности, когда корпус ОУ не имеет тепловой связи с другими элементами конструкции.

Значение θJA указывается в справочной документации для различных корпусов ОУ Температуру кристалла ОУ можно рассчитать по формуле

fo-param-01

ТА — температура окружающего воздуха;

TJ — температура кристалла;

PD — рассеиваемая прибором мощность;

θJC — тепловое сопротивление кристалл — корпус;

θCH — тепловое сопротивление корпус — радиатор;

θHA — тепловое сопротивление радиатор — окружающий воздух;

θJA — тепловое сопротивление кристалл — окружающий воздух.

Конструирование радиаторов основывается на результатах измерений их теплового сопротивления θHA, выполняемых их изготовителями, и осуществляется по аналогии с электрическими цепями: разность температур при этом эквивалентна разности напряжений, тепловое сопротивление является аналогом электрического сопротивления, а мощность — аналогом тока.

На рисунке приведено сравнение двух радиаторов при двух разных значениях рассеиваемой мощности. Точкой отсчёта является температура окружающего воздуха (0 В для электрического эквивалента). Так как температура внутри корпуса прибора и в разных условиях его работы может изменяться в широких пределах, в качестве ТА используется максимальное ожидаемое значение температуры окружающего воздуха.

Тепловое сопротивление и его электрический эквивалент

Тепловое сопротивление и его электрический эквивалент.

При выполнении тепловых расчётов первый шаг — это определение температуры радиатора. Для этого надо выделяемую прибором мощность умножить на значение теплового сопротивления радиатор — окружающий воздух. Следующий шаг — определение температуры корпуса прибора и так далее.

Как следует из таблицы, различие тепловых сопротивлений радиатор — окружающая среда и корпус — радиатор приводит к большому различию температур кристаллов при одной и той же рассеиваемой мощности: 37 и 158°С. Отсюда следует, что очень важно правильно выбрать радиатор для эффективного охлаждения мощных приборов.

Установка вентиляторов значительно увеличивает эффективность радиаторов. По этой причине практически во всех персональных компьютерах радиатор процессора обдувается вентилятором.

2 Отзывы Ваш отзыв

  1. alex #

    В формуле для Tj складываются в правой части градусы, ватты и градусы цельсия на ватт !!!!????

    • Добрый день! Многие обращают внимание на такое странное сочетание в формуле, но сейчас слишком занят и сайт обновляется крайне редко. Должно быть так: TJ = TA + PD * QJA. Тогда с размерностью все в порядке. Если на новогодние не буду работать — поправлю 🙂

Ваш отзыв