Определите, является ли шасси подходящим радиатором?

10

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?

heatsink thermal cooling

— abza
источник

2

При поиске «алюминиевого термического сопротивления» первым хитом был следующий калькулятор: mustcalculate.com/electronics/thermalresistance.php

— Dampmaskin

11

Ничего себе, что это действительно «сладкая маленькая алюминиевая коробка»

— труба

4

Эти черные стороны, кажется, анодированы, окрашены в черный цвет. Если это черная краска, теплоотвод не будет эффективным. Еще один момент - теплопроводность между боковыми поверхностями будет довольно хорошей - как вы относитесь к горячей передней панели?

— glen_geek

3

@ laptop2d - Сладкие маленькие алюминиевые коробки International ™! Нет, я получил это с этого сайта - modushop.biz . Это итальянская компания, которая делает корпуса в первую очередь для аудио-индустрии DIY.

— 17

2

Предполагая, что вы можете получить тепло от упаковки до коробки, тогда теплоотвод к коробке, вероятно, будет лучше, чем теплоотвод с воздухом внутри коробки (через оребренный радиатор). Отверстия, несмотря на.

— Джек Б

12

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 ...)

— Trevor_G
источник

2

Даже два каламбура. В некоторых случаях могут быть побочные эффекты на стороне ваших дел.

— user253751

1

Теплоотвод с боковой стороны коробки с разъемами является распространенным способом получения воздушного потока. Но, конечно , это означает , что более вероятно , будет прикоснулся там, возможно , снижается верхний предел температуры от Уч до это немного теплой (верхние пределы приведены в некоторых стандартах). Например, регуляторы часто так или иначе необходимы возле разъема питания и прикреплены болтами к задней части, где

— Крис Х

8

R_{t h} = \frac{3.3}{\sqrt{λ \cdot d}} C + \frac{650}{S} C

$R_{th} = \frac{3.3}{\sqrt{\lambda \cdot d}}C+\frac{650}{S}C$

$d$

$\lambda$

$S$ $^2$

$C$

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/

— Якуб Ракус
источник

Тонкая пластина - плохой теплораспределитель, поэтому выбор S в качестве площади всей стороны, вероятно, будет оптимистичным для одного или двух компонентов (я представляю TO-220, потому что их легко прикрепить к корпусам). Ссылка в конце более подробно об этом.

— Крис Х

Я предполагаю, что причина, по которой я спрашивал, заключается именно в том, что панели не плоские - у них есть углубления, которые, как я себе представлял, могут излучать тепло. Тогда обычно это всего лишь вопрос вычисления фактической площади поверхности с учетом канавок, а затем экстраполяции ее для получения «плоской» пластины эквивалентного размера?

— Абза

7

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.

— Скачок напряжения
источник

Температура в помещении, вероятно, не является хорошим предположением для нескольких ватт мощности. Я думаю о внешних корпусах для жестких дисков или обнаженных 3,5-дюймовых жестких дисках, работающих на открытом воздухе (вероятно, примерно от 5 до 10 Вт). Их наружная поверхность, как правило, поднимается выше комнатной температуры, возможно, на 10 или 20 градусов при размещении на полу без вентиляторы или открытые окна, создающие воздушный поток. (Шариковая догадка по памяти о том, как они чувствовали жар; но это согласуется с тем, что сказали их внутренние датчики температуры). Я думаю, именно поэтому вы написали абзац после этого, для случая, когда нагрев шасси не пренебрежимо мал.: P

— Питер Кордес

-2

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.

— аутистический
источник