¿Determinar si el chasis es un conveniente disipador de calor?

Question

Cogí un poco de dulce de aluminio de la caja para un pequeño alimentado por USB DAC proyecto...

...y mientras poner juntos me di cuenta de los paneles laterales de la caja estaban muy bien al tacto, y está hecho de aluminio con un grosor con un prometedor futuro diseño:

Tengo un par de potencial de ICs que puede ser que necesite refrigeración, dependiendo de donde el diseño/esquemático me lleva, y me preguntaba cómo se podría determinar si o no a los paneles sería del todo útil como disipadores de calor? No espero que les funcione tan bien como disipador de calor, pero para pequeñas ICs (reguladores de voltaje y similares) sería útil saber la opción está ahí.

Hay una manera de calcular matemáticamente la resistencia térmica de un panel como este, o es la mejor manera para sólo la ejecución de algunas pruebas de temperaturas?

Answer 1

El uso de la cubierta como un disipador de calor es un método común, sin embargo, un par de cosas que debe ser comprendido.

1. Como Laptop2d menciona que es difícil de modelar las características térmicas del caso, y una medición experimental puede ser prudente.

2. El calor de los sumideros de confiar en el aire-flujo de trabajo. Dado que estas placas son planas, hay una buena probabilidad de que alguien va a instalar la casilla tropezó contra algo aislado térmicamente... por ejemplo, empujó de nuevo contra los paneles de yeso. Si es para algo de su propia, y usted puede controlar el flujo de aire, puede estar bien. De lo contrario, usted puede necesitar agregar características a la placa para prevenir la aparición y el diseño es obra bajo las peores circunstancias del caso, o de cosas que pueden fallar o incluso un incendio.

3. De lo caliente que va a la placa de conseguir. A pesar de que el disipador de calor puede ser suficiente para mantener la electrónica de trabajo, la placa de sí mismo puede ser muy caliente al tacto, incluso lo suficientemente caliente como para causar quemaduras de la piel. Es importante que la superficie exterior se mantiene a temperaturas razonables.

4. La física dicta que la placa se expanden en la temperatura. Esto puede resultar en una desafortunada mecánica efectos secundarios en algunos casos. (perdón por el juego de palabras...)

Answer 2

Los paneles laterales son clásicos ejemplos de la forma más simple de radiador - la placa plana. Simple ecuación para el cálculo de la resistencia térmica (W/K) es: $$R_{th} = \frac{3.3}{\sqrt{\lambda \cdot d}}C+\frac{650}{S}C$$ donde:

\$d\$ - espesor de la placa en mm,

\$\lambda\$ - conductividad térmica (237 W/mK para el aluminio),

\$S\$ - área de la placa, en cm\$^2\$ - en Su caso, Usted debe asumir que sólo uno de los lados de la placa disipa el calor,

\$C\$ - coeficiente que depende de la superficie de la placa y posicionamiento: 1.0 horizontal primas de la placa, de 0,85 para la vertical de crudo, 0.50 horizontal ennegrecido, 0.43 vertical ennegrecido.

Por supuesto, como siempre que estamos hablando de transferencia de calor no hay una respuesta simple, porque la mayoría de las ecuaciones en este campo son empíricos. Para (probablemente) más exacta de la solución de buscar, por ejemplo, en este artículo: http://www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/

Answer 3

El problema es que usted tendrá que modelo de todo el cuadro y el aire a venir para arriba con una cifra razonable para la cantidad de calor que el chasis puede sangrar.

Usted puede modelar como una infinita térmica del disipador (a temperatura ambiente) y, a continuación, utilizar la térmica de unión coeficiente del paquete y la resistencia térmica de la pasta térmica o almohadilla que se va a hundir a la caja.

O si el plan de llamadas para disipar una gran cantidad de calor que el cuadro podría ser modelado como una resistencia térmica. El aluminio es 205.0 W/(m K) pero el problema es el aire que rodea a la caja entera así que, para este modelo tendría que resumir todos los de la resistencia térmica en diferentes puntos debido a que el aire tiene una conductividad térmica de 0.024 W/(m K)

A partir de la experiencia que probablemente sería sólo ser más fácil de conectar una resistencia de al lado y medir.