热阻

✍ dations ◷ 2025-09-18 19:15:10 #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

  • span class=nowrapHosub2/sub(SOsub4/sub)sub&g硫酸钬是一种无机化合物,化学式为Ho2(SO4)3。用硫酸溶解氧化钬,可以得到硫酸钬。
  • 花莲县政府收买媒体案“花莲县政府收买媒体案”或称“花莲媒体采购案”,指2018年12月《镜周刊》报导中华民国政治人物傅崐萁在担任花莲县长任内,共发包25个县府媒体采购案,然而采购案的得标者皆为花
  • 国家历史文化名城国家历史文化名城由中华人民共和国国务院确定及公布,是于1982年根据北京大学侯仁之、建设部郑孝燮和故宫博物院单士元提议而建立的一种文物保护机制。被列入名单的均为保存文
  • 布莱德·迈达克斯布莱德·迈达克斯(英语:Brad Maddox,1984年5月4日-),本名泰勒·克鲁兹(英语:Tyler Kluttz),是世界摔角娱乐(WWE)旗下职业摔角选手及裁判,并在世界摔角娱乐节目WWE Raw中亮相。 在布莱德·
  • 洛坎机场洛坎机场(他加禄语:Paliparan ng Loakan;IATA代码:BAG;ICAO代码:RPUB)建于1934年,是目前菲律宾本格特省碧瑶市唯一的机场,被菲律宾民用航空局(CAAP)列为二级机场(即国内小型机场)。该机
  • 昭仁寺昭仁寺,位于陕西省咸阳市长武县城东大街,唐贞观年间(627年―649年)为纪念与军阀薛举、薛仁果作战的阵亡将士而建。昭仁寺大殿是全国重点文物保护单位,目前有许多观光客来参观,是个
  • 花明楼镇花明楼镇是中国湖南省宁乡市下辖镇。地理上位于宁乡市东南部,处宁乡、韶山与岳麓区三县市区交汇处。地缘上,花明楼北与东湖塘镇接壤,西连韶山市如意乡,南与大屯营乡毗邻,东南部与
  • 沈太福沈太福(1954年-1994年4月11日),吉林梨树人,企业家,原长城机电科技产业公司总裁。1994年因贪污罪与行贿罪被处死刑(枪决)。沈太福1978年考入长春水利电力学校。1980年毕业后曾任职于
  • 锡克战争历史上有两次英国锡克战争:
  • 腓特烈·威廉·赫波腓特烈·威廉·赫波(英语:Frederick William Hope,1797年1月3日-1862年4月15日),英格兰人,昆虫学家,牛津大学昆虫学系创立者(参阅牛津大学自然史博物馆)。家中次子,1817年进入牛津大学