Како одабрати хладњак?
Са развојем науке и технологије, расипање снаге микроелектронских компоненти се повећава, а величина паковања је све мања и мања. Стога, управљање топлотом постаје све важније у дизајну електронских производа.
Поузданост и пројектовани век трајања електронске опреме обрнуто су пропорционални радној температури. Из перспективе поузданости и радне температуре типичног силицијумског полупроводничког уређаја, снижавање радне температуре ће експоненцијално повећати поузданост и пројектовани век трајања уређаја. Стога, ефективна контрола радне температуре опреме у границама је гаранција за њен дуготрајан стабилан рад.
Хладњак је уређај који побољшава пренос топлоте са топлог на хладни крај. Генерално, врући крај је врх уређаја који генерише топлоту, а хладни крај је ваздух у окружењу као медијум за дисипацију топлоте. Следећа дискусија претпоставља да је ваздух медијум за хлађење. У већини случајева, пренос топлоте са чврсте површине на ваздух је најмање ефикасна карика у целом систему преноса топлоте, а контактна површина чврстог гаса је такође место са највећим топлотним отпором. Расхладни елемент смањује топлотни отпор контактне површине чврсте паре повећањем површине контакта са расхладним медијумом, што омогућава уређају да пренесе више топлоте или снизи радну температуру уређаја под истим порастом температуре. Главна сврха употребе хладњака је да радна температура уређаја буде нижа од индикатора који је поставио произвођач.
Термички циклус (буквални превод је овај наслов, али у ствари то је метода топлотне отпорне мреже коју често кажемо, или метода термалне мреже/метода електричне мреже, у даљем тексту метода мреже топлотног отпора) Пре него што разговарамо о томе како да изаберете хладњак, да би читаоци који нису упознати са проводљивошћу топлоте брзо разумели тему дискусије, прво објасните терминологију укључену у следећу дискусију и метод успостављања мреже топлотног отпора. Дефиниције симбола и појмова су следеће:
П: Укупна снага или стопа производње топлоте (треба да се преведе као дисипирана снага), јединица В, представља стопу топлоте коју производе електронске компоненте током рада. Да би се изабрао одговарајући хладњак, обично се користи максимална вредност распршене снаге.
Тј: Температура споја (обично ово треба да се односи на температуру споја, а опис у оригиналном тексту је максимална температура споја за стабилан рад уређаја), у °Ц.
Максимална дозвољена температура споја се креће од 115°Ц за уобичајене микроелектронске компоненте до 180°Ц за неке посебне уређаје за контролу температуре. У војсци и неким посебним приликама, компоненте са радном температуром од 65°Ц до 80°Ц се ретко користе. (Оригинални текст не означава радну температуру, да не би дошло до забуне, превод је посебно ревидиран).
Тц: Температура кућишта уређаја, у °Ц.
Пошто је температура кућишта повезана са испитном тачком изабраном на омоту паковања (температура површине пакета електронске компоненте није уједначена), ово се обично односи на највишу температурну тачку на омоту паковања.
Тс: Температура хладњака, у °Ц.
Ово се односи на највишу температурну тачку где је хладњак близу уређаја (површина омотача).
Та: Температура околине, у °Ц.
Кроз однос између температурне разлике (оригинални текст је температура) и брзине преноса топлоте (оригинални текст је брзина дисипације топлоте), ефикасност преноса топлоте између два положаја топлотне структуре може се квантитативно изразити топлотни отпор Р. Дефиниција отпора Р је следећа:
Р=ΔТ/К где је ΔТ температурна разлика између два положаја. Јединица топлотног отпора је °Ц/В, што представља температурну разлику када се преноси јединична брзина топлоте. Дефиниција топлотног отпора је донекле слична отпору Ре дефинисаном Охмовим [ГГ] #39; законом Ре=ΔВ/И. Где је ΔВ разлика потенцијала, а И струја.
