タグ付けされた質問 「thermal」

温度上昇、熱の流れ、またはコンポーネントの冷却に関連

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パワーSMD MOSFETに適切なヒートシンクを提供するためにPCB上で必要な銅の面積をどのように決定しますか?
IRFR5305PBFパワーMOSFET(http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfr5305pbf.pdf)を使用して負荷をオンにする予定です。Rthsa <29 C / Wの外部ヒートシンクが必要であると判断しました。 <29 C / Wの熱抵抗を提供するために必要なPCB上の銅の面積を決定するにはどうすればよいですか? GoogleとIEEEデータベースで検索しようとしましたが、記事ではこの計算方法が明確に示されていません。 編集:私は、上部と下部に1オンスの銅、内部層に0.5オンスの銅を持つ4層PCBを使用しています。
29 pcb  heat  heatsink  thermal  copper 

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CPUが上からだけでなく下からも冷却されないのはなぜですか?
集積回路のトランジスタビットは、(プラスチックまたはセラミック)パッケージのほぼ中央にあります。それらは時々熱くなりますが、ヒートシンクを片側に貼り付けることで冷却します。時々私たちはファンでそれらに空気を吹きつけます。この熱の一部は上方に伝播しますが、一部はPCBに向かって下方に移動する必要があります。比率はわかりません。以下は、91Wの熱を放散するIntel Core i7-7700K CPUの裏面です。 多くの接続パッドがあります。明らかに、それらはかなりの割合の熱をソケット/ PCBに伝達する多くのマイクロヒートシンクとして機能します。実際、多くの表面実装部品は、銅層を介して(ステッチで)熱を放散します。 冷却が重要な場合(CPUオーバークロックコミュニティに関して)、PCBの下から、たとえばファンでCPUも冷却されないのはなぜですか? 編集: 以下のコメントは全体的に否定的ですが、2つの新しい項目があります。1つは、オーバークロックに長いスレッドがあり、バックプレートのファンを使用してCPU温度からかなりの程度の温度を取り除くことができることを示唆しています。そして2つ、私はそれを試してみました(確かにRaspberry Piのみで)。Broadcom CPUを隔離するために上面を布で覆い、60mmのファンでのみ下面を冷却しました。ファンにより、CPUの最大温度が82度から低下しました。49まで。悪くないので、このアイデアには足があると思います...

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ヒートシンク設計の最適化-PCB裏面の冷却パッドをビアで接続
現在のプロジェクトの1 つでは、D2PAKパッケージのMC7805を使用して、利用可能な24 VDC電源から5 Vのロジック電源を生成しています。回路に必要な電流は250 mAです。これにより、MC7805の消費電力は次のようになります。 P= (24 V − 5 V )∗ 230 m A = 4.37 W P=(24 V−5 V)∗230 mA=4.37 WP=(24\ V-5\ V)*230\ mA=4.37\ W PCBは、MC7805を内部に持つ小さなプラスチックハウジングに組み立てる必要があります。配置は次のとおりです。 そのため、たとえばこれらのようなヒートシンクは使用できません。また、ハウジング自体の体積は非常に小さく、加熱されます。 この熱の問題を解決する最初の試みは、ビアをパッドに追加し、PCBの反対側に露出パッドを作成することでした。このように、私は住宅の外側の熱を放散したいと思います。MC7805の熱過負荷保護が約1分後に開始されたため、これでは十分ではなかったようです。 そこで、PCBの裏側にある露出パッドに小さなヒートシンクを追加しましたが、動作しているようです(ヒートシンクはまだかなり熱くなっています!)。 私の試行錯誤のアプローチに加えて、この熱設計をもう少しよく理解して最適化したいと思います(今のところ、接合部の温度はどうなるかは言えません。したがって、これがどれほど信頼できるかわかりません)。 私はすでに他のいくつかの質問を読みましたが、これまでのところまだ完全には明確ではありません(電力を電流、温度を電圧、抵抗を熱抵抗と考えても、熱設計は常に私を困惑させました...)_ したがって、この設計に関しては、いくつか質問があります。 ビアを使用する場合、ビアのメッキは熱を伝導しますが、ビアホール内の空気は多少隔離されます。そのため、はんだが充填されていない場合、最上層から最下層までの熱抵抗を最小化するために、ビアの銅面積を最大化します。はんだ止めマスクを開いたままにしておくと、ビアははんだペーストで覆われ、リフローはんだ付け中に充填されます。最上層と最下層との間の熱抵抗を最小限に抑えるには、可能な限り「穴」領域を設けることが最善だと思います。この仮定は正しいですか? ジャンクションとボトムパッド間の熱抵抗を計算する「信じられないほど複雑ではない」方法はありますか? そうでない場合、この温度抵抗を何らかの方法で測定できますか(温度センサーを使用して? 上部パッドとD2PAKハウジングもいくらかの熱を放散します。(抵抗のアナロジーに従って)これらを並列に配置できますか?このシステムの熱抵抗ネットワークはどのように見えますか? この熱設計をさらに最適化したいと思います。 私がすることはできません住宅やPCBのサイズを大きくします。 私がすることができないファンを追加します。 私がすることができない、トップ層のパッドのサイズを大きくします。 ボトムパッドのサイズを最大20 mm x 20 mmに既に拡大しています(上記の写真では、両方のパッドが15 mm x 15 …
25 heatsink  thermal  via  7805 

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70°C(158°F)の温度/温度ヒューズのはんだ付け方法
私のDMXプロジェクト(回路図は重要ではありません)では、2本のリード線を持つこの温度ヒューズをはんだ付けしました(下図を参照)。 ヒューズが機能しない(電気が通らないことを意味する)...当然ですが、私のはんだ付けステーションの最低温度は200°C(392°F)であるため(これは350°C(662 °F)、これを忘れて)。 しかし、このコンポーネントをどのようにはんだ付けすればよいですか?

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なぜ0 dBの減衰器が存在するのですか?
私はこの論文を読んでいます:電子スピン共鳴用の低温走査トンネル顕微鏡のアップグレードで、熱化には0 dB減衰器を使用していることがわかりました。 ページ6:クライオスタットの有限冷却バジェットを念頭に置き、RF線の熱伝達は中心導体のミクロン厚のAgコーティングによって支配されていることに留意して、0dB減衰器を使用してすべてのSRケーブルを熱化しました 減衰器は信号強度(電力)を低下させることを理解していますが、0 dB減衰器を使用することの意味は何ですか? 0 dB減衰器の一般的な目的は何ですか?また、論文では熱結合に使用されているだけですか?

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TO-92が十分に熱くない
AVR MCUでDCファンを制御していますが、ファンが接続されている2N3904 NPNトランジスターの熱特性に興味があります。 トランジスタのデータシートを読むと、次の値が見つかりました。 Rθ J− A= 200 ∘C / WRθJ−A=200 ∘C / W R_{\theta J-A} = 200\text{ }^{\circ}\text{C/W} Rθ J− C= 83.3 ∘C / WRθJ−C=83.3 ∘C / W R_{\theta J-C} = 83.3\text{ }^{\circ}\text{C/W} 周囲とケースの間の熱抵抗は次のようになります。 Rθ C− A= Rθ J− A− Rθ J− C= 116.7 ∘C / WRθC−A=RθJ−A−RθJ−C=116.7 ∘C / …

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白熱電球に非常によく似たフィラメントLED電球はどのように機能しますか?
フィラメントLED電球は、LEDを含む非常に細いストリップを使用します。これは、古い白熱電球のフィラメントに似ています。 これらは、大きな「古いスタイル」の石炭フィラメントを備えた通常の電球のように見え、一般的な標準のE27ソケット電球とほぼ同じサイズと形状です。 これらの電球には2つの基本的なバリエーションがあります。 説明されているように1つの「プレーン」で、クラシックな電球に印象的に似ています もう1つはガラスに白いコーティングが施されており、金属ソケットの横に約15mmの幅があります。 これらのフィラメントはどのように構築されますか?私はそれが「かなり普通の」LEDであると想像できましたが、それらの多くは何かに直接結合していますか?(COBへの参照があります) 熱管理はどのように機能しますか?Iiは、ヘリウムまたは「特許取得済みの有機ガス」のいずれかで電球を充填することについての憶測を見てきました。これで十分です。 ドライバーは非常に小さいようですが、どのように機能しますか? 白いコーティングを施したバリアント-一部のコンポーネントを隠している-はすでにそれほど多くのスペースではなく、単純なバリアントでは、些細なことのためのスペースがほとんどないようです。 以下に、オンになっている白色のコーティングバリエーションの電球をいくつか示します。 (Alibabaのこのサプライヤーの許可を得た画像) LEDフィラメント電球は、最近廃止されているタングステンフィラメント電球とそれほど似ていないことに注意してください。長い間使用されていないカーボンフィラメント電球に似ています。 bd®Antike Edison 220V-240V 40WレトロヴィンテージインダストリースタイルDekoGlühbirne(kl)

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なぜ電気絶縁ヒートシンクはそれほど珍しいのですか?費用はかかりますか?
編集:私の最初の質問(なぜ断熱ヒートシンクがないのですか?)は誤った前提に基づいていたようで、実際には断熱ヒートシンクがあります-私はちょうどカーソル検索でそれらを見つけることができませんでした。その代わり、私はこれを変更して、代わりに彼らの希少性について尋ねています。 ヒートシンクは、ほとんどの場合、アルミニウム、銅、またはそれらの組み合わせでできているようです。意味あり; アルミニウムと銅は作業が簡単で、高い熱伝導率を備えています。しかし、ダイヤモンドは既知の物質の中で最も高い熱伝導率の1つを持っています。もちろん、ヒートシンクとして使用するのに適したタイプのダイヤモンドは、おそらく単一である必要があるため、控えめに言っても非常に高価であることは明らかです宝石品質の結晶ですが、たとえば、同様の熱伝導率を持つ立方晶窒化ホウ素を使用することはできませんか? そして、はい、c-BNの大きな単結晶を製造することの製造上の困難は、おそらくダイヤモンドの大きな単結晶を製造することとほぼ同じでしょうが、デビアスグループがいないため、最終価格はそれほど高くないと思います窒化ホウ素のためにあなたの後に来ます。また、熱伝導率が良好な非金属化合物も確かにあり、それらのいくつかは製造に適していると考えられます。押し出しアルミニウムの価格帯に近づくことさえできるとは思いませんが、より高い性能が必要な場合があります。 したがって、要約すると、私の質問は、非金属製ヒートシンクを非常に希少にするのはコストだけですか、それとも最も難解なアプリケーション以外では望ましくない他の欠点がありますか?
15 thermal  heatsink 

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非常に薄型の要件に対応するため、ドリル穴の内側に上下逆さまに取り付けられたSMD IC
タイトルが十分に説明的なものであるかどうかはわかりませんが、このPCBに出会い、その素晴らしいデザインについて疑問に思うかもしれません。リニアホールセンサーで動作するエアソフトガンのアフターマーケットトリガーコントローラーです。小さなネオジム磁石をさまざまな可動部品(図には示されていない)に接着して位置を検出します。 一番左のホールセンサーに注目してください。PCB内に埋まっています!そして、はんだ付けを支援するためにいくつかの露出したビアがあるようです。このようにして、設計者はセンサーをシェルと移動するギアの1つ(図では削除)の間に配置できます。綺麗な! これは一般的な習慣ですか?そして、自分のデザインで使用することはどれほど難しいでしょうか?参照できる参考文献やガイドラインはありますか?このデザインは本当に印象的で、試してみたい将来のプロジェクトのために多くの新しいアイデアを与えてくれました。 更新:コメントおよびいくつかの回答で説明されているように、これらのコンポーネントは手作業ではんだ付けする必要があるため、このPCBの製造コストは増加するようです。これは私にとって問題ではないことを明確にしたいと思います。私は、プロトタイプ用に非常に少量のPCBしか生産していません(通常は自分ではんだ付けします)。それでも、この追加費用を注意してくれてありがとう。この同じ理由のために私はそれを説明しませんでした:) 受け入れられた答えについて:残念ながら、私はそれらのすべてが非常に有用で洞察に満ちていると思いますが、1つの答えしか受け入れられません。私は今、このタイプのアセンブリは一般的な慣行ではないことを知っていますが、余分な費用を支払う意思がある場合(または手で自分ではんだ付けする場合)に行うことができます。しかし、重要な概念、つまり城郭状の穴を与えた答えに加えて、ボードの端でフライス加工を行うというアイデアを受け入れました (添付のスクリーンショットのように)。これについて私を助けてくれてありがとう、そしてこの質問がz-millingの長所と短所について健全な議論につながることを嬉しく思います。

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ヒートシンクの塗料の色は重要ですか?
熱は、伝導、対流、放射を介してヒートシンクから放出されます。私は、黒い表面が熱を放射するのに最適であり、それに応じて多くのヒートシンクが黒いと教えられました。しかし、対流用のフィンもあります。そして、大きなヒートシンクには大きなフィンがたくさんあります。したがって、対流は重要なようです。 審美的な理由で、ヒートシンクを鮮やかな白に塗る必要がある場合はどうなりますか?もちろん、白は熱放射を反射するのに最適な色です。それは、ホイルで包まれた七面鳥のように内部に熱を反射するでしょうか?効率の低下や、評価の必要な補償的増加を推測できる人はいますか? PS国内のラジエーターは白です。 PPS 「材料の仕上げ」とは、ヒートシンクの用語で何を意味しますか?まったく答えません。
15 heatsink  thermal 

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TO220とヒートシンクの間の熱伝導パッドは常に有用ですか?
ウェブをサーフィンしても解決できないことについて、ヒートシンクについて疑問があります。これらの汚れた安価なパッドを使用してヒートシンクに TO220パッケージを取り付けると、疑問が生じましたが、実際には非常に一般的な範囲があります。 熱伝導パッドと熱グリースの比較については多くの記事があります(そして、ほとんどの場合、グリースは熱伝導率に関して優れていると言います)タブをヒートシンクから電気的に絶縁することについて心配していません。 ウィキペディアによると: サーマルパッドとサーマルコンパウンドは、熱的に接触する必要がある不完全に平坦または滑らかな表面に起因する空隙を埋めるために使用されます。完全に平らで滑らかな表面の間では必要ありません。サーマルパッドは室温では比較的硬くなりますが、柔らかくなり、高温では隙間を埋めることができます。 したがって、熱結合を改善するために、TO220タブとヒートシンクの間にサーマルパッドを配置することは常に良いことであると思われます。しかし、本当にそうですか?参照は少し不足しており、CPU / GPU冷却セットアップに焦点を当てる傾向があります。 さらに、TO220がヒートシンクに取り付けられ、サーマルグリースもサーマルパッドも付いていない機器を見たことを覚えています。サーマルグリース(より複雑で費用のかかる組み立て手順)を避ける理由はよく理解できますが、サーマルパッドは安価で汚れており、既に金属パッドをヒートシンクにネジ止め/ボルト留めする必要がある場合はあまり労力をかけません。 ボトムライン:TO220とヒートシンクの間の電気絶縁を気にせず、サーマルグリースを使用したくない場合、熱結合の観点から、2つの間にサーマルパッドを配置することは常に有用ですか?
13 heatsink  thermal 

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周囲温度の測定に赤外線温度計(IRガン)を使用できますか?
IR温度計の原理は知っていますが、それに関する質問が1つあります。 IR温度計は、視野に入ってくる外部物体からの放射IR波を感知し、表面温度の読み取り値を提供するので、空気またはランダムな遠方の空間を指して周囲/部屋の温度を測定できますか? 読み値は、何であれ、室温に近いでしょうか、それとも単なるゴミの値でしょうか? IR温度センサーの一例:https : //www.sparkfun.com/products/9570

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PCBトレースの温度上昇を5/10/20°Cに制限する一般的な知恵の背後にある理由は何ですか?
PCBに一定量の電流を流すために必要なトレースの厚さを決定するとき、答えは許容できる温度上昇に依存します。これにより、設計者は、どの程度の温度上昇が妥当かを判断しようとする困難な状況に陥ります。一般的な経験則は、どの程度保守的になりたいかに応じて、5°C、10°C、または20°Cを超えない温度上昇を許可することです。これらの数値は、パワートランジスタ、IC、電力抵抗器、またはその他の熱放散コンポーネントの最大温度上昇(60℃以上)に比べて著しく小さいようです。これらの数字の背後にある理由は何ですか? 私が考えた考えられる理由: PCB材料の最高温度。ほとんどのFR4タイプの材料では、これは約130°Cです。65°Cの非常に控えめな周囲温度(シャシー内部)を考慮しても、さらに65°Cの温度上昇が可能になります。 コンポーネントのさらなる温度上昇を可能にします。たとえば、SMT MOSFETの温度が80°C上昇する場合、周囲のPCBの温度のために、周囲温度より40°C高い温度から起動することは望ましくありません。ただし、これは状況に依存しすぎているため、経験則ではありません。たとえば、ヒートシンクを使用したスルーホールMOSFETの場合、リード線を流れる熱の流れはヒートシンクを介して流れる熱のほんの一部であるため、PCBの温度は重要な問題ではありません。SMTパーツを使用しても、その長さの大部分で大量の熱を放散する細いトレースを使用できますが、コンポーネントに到達する前にそのトレースを広げることができます。 PCB材料の熱膨張。PCBが熱くなると、材料が膨張します。PCBのさまざまな部分がさまざまな量の熱にさらされると、これによりボードが曲がり、はんだ接合部に亀裂が生じる可能性があります。ただし、PCBは、取り付けられたコンポーネントの電力消費により、これよりも高い温度差に定期的にさらされるため、これは答えのようには見えません。 古い規格。おそらく、5/10/20°Cの制限は数年前に考えられ、現在のPCB材料にはもはや適用されていませんが、誰もがそれについて考えずにそれらを追い続けています。たとえば、おそらく古いフェノール板材は、現代のグラスファイバーよりも耐熱性が低いかもしれません。 別の言い方をすれば、20°Cの温度上昇は私の設計にとってはあまりにも制限的であると感じたとします。代わりに、40°Cの温度上昇を許可することに決めた場合、短期または長期の信頼性の問題が発生する可能性がありますか? ボーナスは、数字の根拠を示す基準を引用できる人、またはそれらの数字が選ばれた理由の歴史的証拠を持っている人を指します。


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BGAにはどのようなはんだタイプが使用されていますか?
ワークショップで何もすることがないので、少しスキルを磨くことにしました。ジャンクボックスから廃棄されたグラフィックカードを掘り起こし、ルイロスマンが行うときに「簡単」に見えることを確認した後、RAMチップ(BGA)のはんだ付けを解除することにしました。 フラックスを周囲に塗布し、熱風ステーションを立ち上げ、加熱を開始しました。数分後に何も起こらなかったことに気づき、1)他のノズル、2)より高い温度、3)より多くのエアフローの組み合わせを試しました。 最後の時点で、摂氏400度、気流90%でした。ゼロ反応。裏面が加熱されても、反応しません。 最後に、私はあきらめて、チップをこじ開けて、はんだボールがどのように配置されているかを確認したので、その情報を次のチップに使用することができました(同じようにうまくいきませんでした)。 次に、剥がしたチップのはんだボールに400C / 90%の設定をまっすぐ試みましたが、はんだは溶けませんでした。私の次のアプローチは、芯のある場合とない場合で、ボールの上で350℃のはんだごてを使用することでしたが、はんだを溶かすことさえしませんでした。 私がしなければならなかったのは、こて先に新鮮なはんだの大きな塊を適用し、その中のはんだボールをdrれさせ、そして最後に芯でボールのいくつかを取り除くことができました。注:一部のボールは溶けなかったため、すべてではありません。 とにかくこのBGAボールの種類のはんだは何ですか、それは溶けませんか?

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