热阻

✍ dations ◷ 2025-11-23 16:20:31 #热传导,电子工程

热阻(thermal resistance)是一个和热有关的性质,是指在有温度差的情形下,物体抵抗传热的能力。热导率越好的物体,热阻通常会比较低。

一物体的绝对热阻是指在单位时间内当有单位热能量通过物体时,物体两端的温度差。是热导的倒数。其国际标准制单位为开尔文每瓦特或等效的摄氏度每瓦特(因为Δ1 K = Δ1 °C,上述二个单位是相等的)。

许多电子元件在工作时都会产生热量,若温度过高,元件可能会失效,因此需要加以冷却,因此需考虑散热装置的绝对热阻,让元件有适当的散热,避免温度过高而失效的情形出现。

电子工程师熟悉欧姆定律,因此在处理有关热阻的计算时,常会用类似电路的方式来处理热阻的问题。热通量用电流来表示,温度差用电压表示,热源可以用定电流源表示,绝对热阻可以用电阻表示,而热容可以用电容表示。

机械工程师和结构工程师比较热悉胡克定律,所以也常会用胡克定律来类比热阻相关的应用。

根据热传导的傅里叶定律,可以推导以下的式子,只要所有的参数x和k都是定值,下式都会有效。

其中:

Phillips的研究人员Clemens J. M. Lasance在2008年提出一份论文,其中提到:“虽然热传导(傅立叶定律)和电流的流动(欧姆定律)有类比关系,但热传率及电导率的物理特性使得热传导和电流的流动在一般情形下有些不同。……虽然两者的微分方程式类似的,但在实务上,电阻和热阻有显著的不同。一个材料若是绝缘体,其电导率会比导体小20个数量级。但一个材料若是隔热体,其导热能力只比导热体小3个数量级,大约只相关于高掺杂硅及低电掺杂硅的电导率比例”

功率元件中连接点(junction)到空气的热阻主要会因环温而有显著的变化。更精确的说法是,连接点到空气的热阻并不是边界条件独立(Boundary-Condition Independent,BCI)。JEDEC有一个标准(JESD51-2)可以量测在自然对流下连接点到空气的热阻,有另一个标准(JESD51-6)量测在强制对流下连接点到空气的热阻。

JEDEC也有标准可以针对表面安装技术(SMT元件)量测连接点到PCB的热阻,是标准JESD51-8。

JEDEC量测连接点到外壳热阻的标准(JESD51-14)比较新,是在2010年下半年发行,只考虑单一热通量及外露冷却表面的元件。

相关

  • 遗传遗传(英语:Heredity),俗称随根,是指经由基因的传递,使后代获得亲代的特征。遗传学是研究此一现象的学科,目前已知地球上现存的生命主要是以DNA作为遗传物质。除了遗传之外,决定生物
  • 眼虫门裸藻纲 Euglenoidea 动质体 Kinetoplastea Diplonemea Postgaardi Calkinsia眼虫门是一群鞭毛生物 。 兼有叶绿素和眼点,兼有动物和植物的特性。在植物学、藻类学中称为“裸
  • 菲律宾海板块隐没带 Alps 造山带 30→ 相对于非洲板块的移动速度(mm/Y)菲律宾海板块(英语:Philippine Sea Plate),是位于西太平洋菲律宾海的一个大洋板块,其形状略呈菱形,面积在30个主要板块中排
  • 阔鼻小目阔鼻小目(学名:Platyrrhini),又称新世界猴,是产于中美洲与南美洲的四科灵长目动物,包括卷尾猴科、青猴科、僧面猴科和蜘蛛猴科。新世界猴与旧世界猴合称为猴。灵长类包括660多个现
  • 对流雨对流雨(英语:Convectional rain)是一种降水的形式,是因为大气对流运动而引起的降水现象。又称热雷电雨、雷电阵雨,台湾称西北雨。对流雨主要发生于低纬度地区,特别在赤道地区及南
  • 阎君阎罗王(梵语:यमराज,IAST:Yamaraja),源自印度教神祇阎魔罗阇(或译阎摩、阎魔、阎魔大王),是地狱的主宰,随着佛教传入中国,华人尊称其为阎魔罗阇大王,简称阎罗王、阎王、阎君。罗阇即
  • 微气候微气候是指一个细小范围内与周边环境气候有异的现象。在自然环境中,微气候通常出现于水体旁边,该处的气温会较其周边低。而在不少城市内,大量的建筑物则会做成另一种微气候,气温
  • 沃特伯里沃特伯里(英语:Waterbury)是位于美国康涅狄格州纽黑文县诺格塔克河畔的一座城市,人口约11万(2005年)。历史 | 经济 | 地理 | 州长哈特福德费尔菲尔德县 | 哈特福德县 | 利奇菲尔德
  • YelpYelp是一家总部位于美国旧金山的跨国公司,它开发Yelp.com网站和Yelp移动应用程序。2004年由前PayPal员工罗素·西蒙斯和杰里米·斯托普尔曼在美国旧金山成立,公司发展迅速,得到
  • 金视奖最佳女主角金视奖最佳女主角是在金视奖两年一度颁发的奖项之一。第一届年度金视奖颁奖典礼于2010年举行。该奖项是于2010年创立;由杨雁雁在连续剧《女头家》里表现优秀而获得该奖项。奖