シャーシが適切なヒートシンクかどうかを確認しますか？

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私は小さなUSB電源のDACプロジェクト用の甘い小さなアルミの箱を手に入れました...

...そしてそれをまとめると、ボックスのサイドパネルは手触りが非常にクールで、見栄えの良いデザインの厚いアルミニウムでできていることに気づきました。

設計/回路図が私を連れて行く場所に応じて、冷却を必要とする可能性のあるICがいくつかありますが、パネルがヒートシンクとしてまったく役立つかどうかをどのように判断するのでしょうか。実際のヒートシンクと同じように機能することは期待していませんが、小型のIC（電圧レギュレータなど）の場合、オプションが存在することを知っておくと便利です。

このようなパネルの熱抵抗を数学的に計算する方法はありますか、またはいくつかの温度テストを実行するための最良の方法はありますか？

heatsink thermal cooling

— アブザ
ソース

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「アルミニウム熱抵抗」をグーグル検索したとき、最初のヒットは次の計算機でした：mustcalculate.com/electronics/thermalresistance.php

— Dampmaskin

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うわー、それは確かに「甘い小さなアルミの箱」です

— パイプ

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これらの黒い面は、陽極酸化され、黒色に染色されているように見えます。黒色塗装の場合、放熱効果がありません。別のポイント-側面から前面への熱伝導はかなり良いでしょう-高温のフロントパネルについてどう思いますか？

— glen_geek 2017

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@ laptop2d-甘い小さなアルミボックスインターナショナル™！いや、私はこのウェブサイト-modushop.bizからそれを得ました。彼らは主にDIYオーディオ業界向けのエンクロージャーを作るイタリアの会社です。

— abza 2017

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パッケージからボックスへの熱を十分に得ることができると仮定すると、ボックスへのヒートシンクは、ボックス内の空気へのヒートシンクよりも優れています（フィン付きヒートシンクを介して）。それにもかかわらず穴。

— ジャックB

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ケースをヒートシンクとして使用することは一般的な方法ですが、いくつかの点を理解する必要があります。

Laptop2dが言及するように、ケースの熱特性をモデル化することは困難であり、実験的な測定が賢明な場合があります。
ヒートシンクは機能するために空気の流れに依存しています。これらのプレートは平らであるため、誰かが断熱されたものに突き当たったボックスを設置する可能性があります...たとえば、乾式壁に押し戻されます。これがあなた自身のものであり、気流を制御できる場合は、問題ないかもしれません。それ以外の場合は、発生を防ぐためにプレートに機能を追加して、最悪の状況で機能するように設計する必要がある場合があります。そうしないと、障害が発生したり、火災が発生したりする可能性があります。
プレートがどれだけ熱くなるか。ヒートシンクは電子機器の動作を維持するのに十分な場合がありますが、プレート自体は手に触れると非常に高温になり、皮膚のやけどを引き起こすほど高温になることがあります。外面を適切な温度に保つことが重要です。
物理学は、プレートが温度下で膨張することを指示します。これにより、場合によっては機械的な副作用が発生する可能性があります。（しゃれを許して...）

— Trevor_G
ソース

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2つの駄洒落も。場合によっては、ケースの副作用が生じることがあります。

— user253751 2017

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コネクタのあるボックスの側面にヒートシンクを取り付けることは、エアフローを得る一般的な方法です。しかしもちろん、これはそこで触れる可能性が高いことを意味し、おそらく温度の上限をouchからそれより少し暖かくします（上限は一部の基準で示されています）。例えば、規制当局は、多くの場合、いずれにせよ、電源コネクタの近くに必要とされており、電源が入って来背面にボルトで固定。

— クリス・H

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R_{t h} = \frac{3.3}{\sqrt{λ \cdot d}} C + \frac{650}{S} C

$R_{th} = \frac{3.3}{\sqrt{\lambda \cdot d}}C+\frac{650}{S}C$

$d$

$\lambda$

$S$ $^2$

$C$

もちろん、私たちが熱伝達について話しているように、この分野のほとんどの方程式は経験的であるため、簡単な答えはありません。（おそらく）より正確なソリューションについては、この記事の例を参照してください：http : //www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/

— ジャクブ・ラクス
ソース

薄いプレートはヒートスプレッダーに適さないため、Sを側面全体の面積にすることは、1つまたは2つのコンポーネントに対して楽観的になる可能性があります（TO-220は、ケースに簡単に取り付けられるので描写しています）。最後のリンクは、これについて詳しく説明しています。

— Chris H

私が尋ねていた理由は、パネルが平らではないからだと思います-熱を放射するのに役立つかもしれないと思った溝がパネルにあります。これは一般に、溝が与えられた実際の表面積を計算し、これを外挿して同等のサイズの「平らな」プレートにするという問題ですか？

— abza 2017

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問題は、ボックス全体と空気をモデル化して、シャーシから放出される可能性のある熱量の妥当な数値を出す必要があることです。

（室温で）無限のヒートシンクのようにモデル化し、パッケージの熱接合係数と、ボックスにシンクするサーマルペーストまたはパッドの熱抵抗を使用できます。

または、計画で大量の熱を放散する必要がある場合、ボックスは熱抵抗としてモデル化できます。アルミニウムは205.0 W /（m K）ですが、問題は空気がボックス全体を囲んでいることです。これを実際にモデル化するには、空気の熱伝導率が0.024であるため、さまざまな点ですべての熱抵抗を合計する必要があります。 W /（m K）

経験上、抵抗を側面に取り付けて測定する方がおそらく簡単でしょう。

— 電圧スパイク
ソース

室内温度は、おそらく複数ワットの電力には適していません。外付けハードドライブエンクロージャ、または屋外（おそらく5〜10 W程度）で動作する裸の3.5インチハードドライブを考えています。それらの外面は、床に置いた場合、室温よりも10〜20度高くなる傾向があります。ファンまたは開いている窓が空気の流れを生み出しています（ボールパークは、彼らがどれほど熱く感じたかの記憶から推測しますが、それは、内部の温度センサーが言ったことと一致しています。それが、シャーシの暖房が行われている場合について、あなたがその後に段落を書いた理由だと思います。無視できない。：P

— Peter Cordes

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シャーシは熱の観点から適切な場合があります。そうである場合は、デバイスを電気的に絶縁する必要がある場合があります。ベータアルミナ、マイカ、シルパッドなどの材料は、電気の絶縁体と熱伝導体です。有限の熱伝導率により、熱ペナルティが与えられます。直接金属ボルト留めと比較してください。電力浪費半導体は、電気的に絶縁されているにもかかわらず、ケースに容量結合されていることに注意してください。高周波の方形波が含まれている場合、素敵な小さなアルミニウムボックスが良いアンテナになり、放射EMCに失敗する可能性があります。シャーシのヒートシンクは、昔ながらの線形回路でより一般的でした。

— 自閉症
ソース