Ustal, czy podwozie jest odpowiednim radiatorem?

Wziąłem małe aluminiowe pudełko na mały projekt DAC zasilany przez USB ...

... a po złożeniu zauważyłem, że boczne panele pudełka były bardzo fajne w dotyku i wykonane z grubego aluminium o obiecującym wyglądzie:

Mam kilka potencjalnych układów scalonych, które mogą wymagać chłodzenia, w zależności od tego, gdzie zaprowadzi mnie projekt / schemat, i zastanawiałem się, jak można ustalić, czy panele będą w ogóle przydatne jako radiatory? Nie oczekuję, że będą działać tak dobrze jak rzeczywisty radiator, ale w przypadku mniejszych układów scalonych (regulatory napięcia i tym podobne) dobrze byłoby wiedzieć, że jest dostępna opcja.

Czy istnieje sposób matematycznego obliczenia oporu cieplnego takiego panelu , czy też najlepszy sposób na przeprowadzenie tylko kilku testów temperaturowych?

Używanie obudowy jako radiatora jest powszechną metodą, jednak należy zrozumieć kilka rzeczy.

1. Jak wspomina Laptop2d, trudno jest modelować charakterystykę termiczną obudowy, a pomiar eksperymentalny może być ostrożny.

2. Radiatory do pracy polegają na przepływie powietrza. Ponieważ płyty te są płaskie, istnieje duża szansa, że ​​ktoś zainstaluje skrzynkę przyłożoną do czegoś izolowanego termicznie ... na przykład odepchniętego od płyty gipsowo-kartonowej. Jeśli dotyczy to czegoś własnego i możesz kontrolować przepływ powietrza, może być w porządku. W przeciwnym razie może być konieczne dodanie funkcji do płyty, aby zapobiec wystąpieniu i zaprojektowanie jej działania w najgorszych przypadkach, albo rzeczy mogą zawieść, a nawet zapalić się.

3. Jak gorący będzie talerz. Chociaż radiator może wystarczyć do utrzymania działania elektroniki, sama płyta może być bardzo gorąca w dotyku, nawet wystarczająco gorąca, aby spowodować oparzenia skóry. Ważne jest, aby każda powierzchnia zewnętrzna była utrzymywana w rozsądnych temperaturach.

4. Fizyka dyktuje, że płyta rozszerzy się w temperaturze. W niektórych przypadkach może to powodować niefortunne mechaniczne skutki uboczne. (wybacz pun ...)

$d$

$\lambda$

$S$$^2$

$C$

Oczywiście, jak zawsze, gdy mówimy o przenoszeniu ciepła, nie ma jednej prostej odpowiedzi, ponieważ większość równań w tej dziedzinie jest empiryczna. Aby znaleźć (prawdopodobnie) dokładniejsze rozwiązanie, spójrz na przykład na ten artykuł: http://www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/

Problem polega na tym, że musisz wymodelować całe pudło i powietrze, aby uzyskać rozsądną liczbę określającą, ile ciepła może odpowietrzyć podwozie.

Możesz po prostu zamodelować go jak nieskończony radiator (w temperaturze pokojowej), a następnie użyć współczynnika połączenia termicznego opakowania i oporu cieplnego pasty termicznej lub podkładki, którą zamierzasz zatopić w pudełku.

Lub jeśli plan wymaga rozproszenia dużej ilości ciepła, skrzynkę można modelować jako opór cieplny. Aluminium ma wartość 205,0 W / (m K), ale problem polega na tym, że powietrze otacza całą skrzynkę, więc aby go naprawdę modelować, należy zsumować opór cieplny w wielu różnych punktach, ponieważ powietrze ma przewodność cieplną 0,024 W / (m K)

Z doświadczenia prawdopodobnie łatwiej byłoby po prostu przymocować rezystor z boku i zmierzyć go.

Obudowa może być odpowiednia z termicznego punktu widzenia. Jeśli to konieczne, może być konieczna izolacja urządzeń. Materiały takie jak tlenek glinu Beta, mika, Silpad itp. Są izolatorami elektryczności i przewodnikami ciepła. Skończona przewodność cieplna daje karę cieplną w porównaniu do bezpośredniego łączenia śrub metalowych. Pamiętaj, że półprzewodniki marnujące energię są pojemnościowo połączone z obudową, mimo że są izolowane elektrycznie. Jeśli zaangażowane są fale kwadratowe o wysokiej częstotliwości, Twoje ładne, aluminiowe pudełko będzie dobrą anteną i możesz zawieść wypromieniowaną EMC. Radiator podwozia był częstszy w przypadku obwodów liniowych starej szkoły.