المقاومة الحرارية للجهاز الكهربائي
نظرًا لأن المعدات أصبحت أكثر قوة ومضغوطة ، فقد بذل المهندسون في الصناعات المختلفة جهودًا متواصلة في الإدارة الحرارية للمنتجات الإلكترونية. على الرغم من وجود العديد من الحلول الإبداعية التي يمكنها التخلص من الطاقة الحرارية من خلال أجهزة التوصيل الحراري عالية الحرارة مثل المراوح والمبردات السائلة وأنابيب التوصيل الحراري ، فقد حقق الجهاز نفسه أيضًا الكثير من التقدم لتحسين الأداء الحراري بشكل أساسي.
درجة حرارة العمل:
عند تصميم المنتجات النهائية مثل معدات إنترنت الأشياء أو الأدوات الطبية أو أجهزة الاستشعار الصناعية ، يأخذ كل جهاز تقريبًا أقصى درجة حرارة تشغيل محيطة كمعامل. يتم تعيين أقصى درجة حرارة محيطة من قبل الشركة المصنعة للجهاز لضمان وصول أداء الجهاز إلى مستوى مقبول وعدم تلف الخصائص الفيزيائية. على سبيل المثال ، يمكن لبعض ترانزستورات التحويل أن تتحمل أحمال طاقة عالية جدًا ، ولكن تقاطعات أشباه الموصلات الداخلية الخاصة بها سوف تذوب إذا تعرضت لدرجة حرارة محيطة عالية جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤثر درجة الحرارة بشكل مباشر على توصيل المادة. إذا تم تجاوز درجة حرارة التشغيل القصوى ، فقد يتغير أداء الجهاز.
أزل الحرارة من المصدر:
الأجهزة ذات الاستهلاك الداخلي الثابت للطاقة وعتبات درجة الحرارة المحيطة ، مثل معظم أجهزة تحويل الطاقة والدوائر المتكاملة ، تعتمد درجة حرارة سطح السكن على المقاومة الحرارية الداخلية وكفاءة نقل الحرارة. تصف المقاومة الحرارية الداخلية كفاءة نقل الحرارة من مصدر الحرارة إلى سطح الجهاز. ومع ذلك ، عندما يفكر معظم الناس في إدارة الحرارة ، فسوف يفكرون في كفاءة نقل الحرارة من الأجهزة إلى البيئة ، أو نقل الحرارة بالحمل الحراري ، أو الموصل ، أو الإشعاعي. عادة ما تكون هذه الطرق عبارة عن مبادلات حرارية سلبية ومراوح وأنظمة تبريد بالسائل وأنابيب حرارية ومبددات حرارة.
أفضل طريقة للحفاظ على درجة حرارة الغلاف الجيدة هي التغيير المباشر للمقاومة الحرارية الداخلية للمعدات وكفاءة تبديد الحرارة للبيئة المحيطة. جهاز الإدارة الحرارية المثالي لديه مقاومة حرارية صفرية وتبديد حرارة غير محدود. ومع ذلك ، نظرًا لأن الأجهزة مصنوعة من مواد حقيقية ، فإن كل مادة لها خصائص مقاومة حرارية فريدة خاصة بها ، ولا يمكن لأي نظام نقل الحرارة بشكل مثالي ، يجب على مصممي النظام محاولة تحسين الأداء الحراري لكل جهاز رئيسي من المرحلة المبكرة من التصميم.
متغير ثابت:
كما نعلم ، عادةً ما يتم إصلاح المعلمات المختلفة للتطبيق ، لذلك يحتاج التصميم إلى التطوير لتلبية هذه المتطلبات. في بعض الحالات ، تعتمد كفاءة الجهاز ودرجة الحرارة المحيطة وآلية نقل الحرارة للنظام على التطبيق النهائي. في كثير من الحالات ، إذا كان الجهاز سيحقق ظروف تشغيل مقبولة ودرجة حرارة منخفضة للإسكان ، فإن الطريقة الوحيدة هي تحسين التصميم الحراري الداخلي واختيار الجهاز بمقاومة حرارية داخلية منخفضة.
