Giới thiệu
Trong khi thực hiện các mạch điện tử thì ngoài việc quan tâm các vấn đề về điện như dòng, áp, EMI… thì một vấn đề cực kỳ quan trọng đó là NHIỆT. Khi hoạt động thì các linh kiện bắt đầu tiêu thụ và phát sinh nhiệt, các linh kiện tiêu thụ năng lượng càng lớn tnfl gear shop corinne abbigliamento sexy nfl jersey shop custom football jerseys air max goaterra 2.0 yeezy shoes cheap sex toys castelli vantaggio jersey wmns air 1 mid yeezy shoes personalized celtics jersey custom nfl football jerseys adidas yeezy prezzo basso luvme human hair wigs yeezy shoeshì càng nóng. Tuy nhiên, mỗi linh kiện đều có giới hạn nhiệt độ hoạt động của nó. Ta có thể check thông số đó tại datasheet của từng con. Ví dụ ta xem thông số kỹ thuật của con Intel Core I9-10850K tại đây. Kiểm tra phần Package Specifications -> TJUNCTION là 100oC. Tức là khi chúng ta dùng máy tính làm gì thì làm, không nên để nhiệt độ CPU vượt quá 100oC nếu không sẽ gây hại trực tiếp đến CPU.
Đối với kỹ sư điện tử, việc thiết kế về điện đã khó nay còn phải quan tâm về nhiệt nữa thì quả thực là thiên nan vạn nan. Do đó người ta phải tìm cách đơn giản hóa hoặc ít nhất là bằng cách nào đó khiến cho kỹ sư điện tử dễ tiếp cận hơn các vấn đề về nhiệt khi thiết kế mạch. Ở đây mình ví dụ con Processor IMX8 tại đây. Chúng ta sẽ tìm thấy mục Thermal Resistance.
Resistance thì dễ rồi là điện trở, thermal thì là nhiệt. Nhưng mà 2 cái này thì liên quan gì đến nhau? Có Resistance rồi thì có Thermal Voltage, Thermal current hem? Chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết ở bài hôm nay
Dẫn xuất
Xuất phát từ định lý Fourier cho hiện tượng truyền nhiệt
Với: là nhiệt năng được truyền đi, U là độ dẫn nhiệt,
là sự thay đổi nhiệt độ giữa 2 đầu vật được truyền nhiệt
So sánh tương quan với định luật Ôm
U là độ dẫn nhiệt tương đương với độ dẫn điện G, tương đương với hiệu điện thế giữa 2 điểm,
tương đương với cường độ dòng điện I
Từ đó ta có khái niệm Thermal Resistance – Nhiệt trở (Khác với Điện trở nhiệt – Thermistor nha) và cũng được ký hiệu là R
Đơn vị là
Xét một đoạn vật liệu có độ dày L và diện tích mặt cắt là A, có độ dẫn nhiệt riêng là k( đơn vị: W/(m.k) ) ta có
So sánh với công thức tính điện trở trên 1 đoạn dây dẫn ta thấy sự tương quan càng rõ ràng hơn: điện trở đều tỷ lệ thuận với độ dài và tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn
Áp dụng trong thực tế
Ta sử dụng giá trị trong bảng Thermal resistance đã đề cập ở trên làm ví dụ. Ở đây ta lấy giá trị RθJA = 14.3 để tính toán. Tại sau dùng giá trị này mà không dùng RθJC mình sẽ đề cập ở bài khác.
Mục tiêu khi thiết kế là đảm bảo cho mạch hoạt động tốt trong dải cho phép, đối với con IMX8 này là từ -40 đến 125oC. Giả sử mạch hoạt động ở nhiệt độ môi trường là 25oC. Vậy chúng ta chỉ cần xác định được là sẽ biết được nhiệt độ thực tế của IC khi hoạt động. Xét con này chạy ở KPA benchmark ta có tổng công suất tổn hao trên chip là 2.321W( dữ liệu lấy tại đây )
Vậy ta có
![\[\Delta T=\dot Q/U=\dot Q*R=2.231*14.3=31.9\]](https://duongndt.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-b8809b47b5c83bc7f4b3c62b21cfd0e3_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Từ đó ta tính được nhiệt độ của chip là: 25 + 31.9 = 56.9 oC, nằm trong ngưỡng an toàn
andre johnson houston texans jersey kot kap modelleri 2013 texans andre johnson jersey starbucks 2000 termos nike air max grigie e nere schiebermütze fotos de boxers para hombres lunarsolo nike mujer χαλάκι ασφαλείας isp 6 pin andre johnson texans jersey lego stargate sg 1 under armour bow hunting t shirt lunarsolo nike mujer wasserfilter dafi
1 Bình luận
Các thông số nhiệt trong Datasheet (Phần 1) - DuongNDT Blog's · Tháng Một 18, 2021 lúc 11:52 chiều
[…] phần trước chúng ta đã làm quen với khái niệm Thermal resistance – Nhiệt trở, trong bài này chúng ta sẽ đi sâu hơn các thông số chi tiết bên trong các tài […]