热阻

✍ dations ◷ 2025-04-02 09:03:20 #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

  • 落枕颈部僵硬(英文:Neck Stiffness),又名落枕(“落”,拼音:lào,中医学病名)、失枕、瞓捩颈,西医上称作急性颈椎关节周围炎(Acute fibrositis)或颈部肌肉扭伤,伤者会感到头部转动困难,轻微扭动
  • 分光光谱仪分光光度法(英语:Spectrophotometry)是一门对光谱进行量化研究的分析方法。主要涉及的电磁波谱范围是可见光、近紫外线与近红外线。这种方法不同于电磁波谱与时间分辨光谱。将
  • 硫酸长春碱硫酸长春碱(化学式:C46H60N4O13S)常温下是白色固体,可用作抗肿瘤药,用于治疗何杰金氏病和绒毛膜上皮癌,对淋巴肉瘤、急性白血病、乳腺癌等也有一定疗效。与微管黏合,抑制微管合成作
  • 雌性化雌性化 (Feminization) 生物体之所以会发生雌性化的原因,是因为生物体遭受环境贺尔蒙进入身体产生作用而产生的基因伤害。许多人为制品在经过焚化炉焚烧之后就会产生环境贺
  • 锁子甲锁子甲或称环锁铠、链甲(英语:Chainmail、Mail或Maille),是一种在铁器冷兵器时代出现的盔甲。汉唐环锁铠为制式铠甲的一种,宋代与北方游牧民族在远程武器弓弩和破甲箭簇都有一定
  • 詹姆斯·韦伯太空望远镜于德州奥斯汀展出的太空望远镜等比例模型詹姆斯·韦伯太空望远镜标志詹姆斯·韦伯空间望远镜(英语:James Webb Space Telescope, JWST)是计划中的红外线太空望远镜,原计划耗费5
  • 钱煦钱煦(英语:Shu Chien,1931年6月23日-),中华民国与美国双国籍科学家。今于美国加州大学圣地牙哥分校惠特克生物医学工程研究院(Whitaker Institute of Biomedical Engineering, UCSD
  • 根部根是植物的营养器官,通常位于地表下面,负责吸收土壤里面的水分及溶解其中的离子,并且具有支持,贮存合成有机物质的作用。当然,位于地表外的气生根(榕树)也属于根的一种。根由薄壁组
  • 四分差四分位距(英语:interquartile range, IQR)。是描述统计学中的一种方法,以确定第三个四分位数和第一个四分位数的差值(即 Q
  • 爆炸案2002年巴厘岛爆炸案是指2002年10月12日发生在印尼的旅游胜地巴厘岛库塔地区所发生恐怖攻击事件。该袭击是印尼历史死亡人数最多的恐怖袭击,共造成202人死亡(包括88名澳洲人和3