Resistencia térmica del cobre de la PCB
Rth = d / (k × A)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K) para Resistencia térmica. Con Longitud del recorrido de conducción 10 mm, Área de la sección transversal 10 mm², el resultado es 2.597 °C/W. Resuelve en 3 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
La conducción de calor a través de pistas y planos de cobre en una PCB sigue la ley de Fourier. La resistencia térmica depende de la longitud del recorrido, el área de la sección transversal y la conductividad térmica del cobre (385 W/(m·K)). Los planos de cobre y las pistas anchas actúan como disipadores de calor eficaces, conduciendo el calor desde los componentes calientes hacia las zonas más frías de la placa. La conductividad térmica del FR-4 es mucho menor (0,25-0,3 W/(m·K)), por lo que el calor se propaga principalmente a través de las capas de cobre. Las vías térmicas que conectan planos de cobre en distintas capas mejoran significativamente la transferencia vertical de calor.
Variables
- Rth — Resistencia térmica (°C/W)
- d — Longitud del recorrido de conducción (m)
- A — Área de la sección transversal del cobre (m²)
Notas prácticas
Para un plano de cobre de 1 oz (35 µm), de 1 cm de ancho y 1 cm de largo: A = 0,035 mm × 10 mm = 0,35 mm² = 3,5 × 10⁻⁷ m², d = 0,01 m, Rth = 0,01/(385 × 3,5e-7) = 74 °C/W. Un cobre más ancho y grueso reduce drásticamente la resistencia térmica. El cobre de 2 oz reduce la resistencia a la mitad. Las capas internas conducen el calor mejor que las externas porque están intercaladas entre FR-4, que proporciona cierto aislamiento del ambiente, manteniendo la temperatura del cobre más uniforme.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| Rth | Resistencia térmica | °C/W | °C/W |
| d | Longitud del recorrido de conducción | mm | mm, cm, m, km |
| A | Área de la sección transversal | mm² | mm², cm², m² |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Longitud del recorrido de conducción 10 mm, Área de la sección transversal 10 mm²
- 2. La relación: Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K)
- 3. Sustituir: d = 10 mm, A = 10 mm²
- 4. Resultado: Resistencia térmica = 2.597 °C/W
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Longitud del recorrido de conducción 0.1 mm, Área de la sección transversal 0.1 mm²
Resultado: Resistencia térmica = 2.597 °C/W
Rango bajo
Datos: Longitud del recorrido de conducción 1 mm, Área de la sección transversal 1 mm²
Resultado: Resistencia térmica = 2.597 °C/W
Típico
Datos: Longitud del recorrido de conducción 10 mm, Área de la sección transversal 10 mm²
Resultado: Resistencia térmica = 2.597 °C/W
Rango alto
Datos: Longitud del recorrido de conducción 10 cm, Área de la sección transversal 1 cm²
Resultado: Resistencia térmica = 2.597 °C/W
Rango máximo
Datos: Longitud del recorrido de conducción 1 m, Área de la sección transversal 10 cm²
Resultado: Resistencia térmica = 2.597 °C/W
Resolver para cada variable
Resolver Resistencia térmica
Longitud del recorrido de conducción 0.1 mm, Área de la sección transversal 0.1 mm² → 2.597 °C/W
Resolver Longitud del recorrido de conducción
Resistencia térmica 0.1 °C/W, Área de la sección transversal 0.1 mm² → 0.00385 mm
Resolver Área de la sección transversal
Resistencia térmica 0.1 °C/W, Longitud del recorrido de conducción 0.1 mm → 2.597 mm²
Cómo varía Resistencia térmica con Longitud del recorrido de conducción
| Longitud del recorrido de conducción (entrada) | Resistencia térmica (resultado) |
|---|---|
| 1 mm | 0.2597 °C/W |
| 2.5 mm | 0.6494 °C/W |
| 5 mm | 1.299 °C/W |
| 7.5 mm | 1.948 °C/W |
| 10 mm | 2.597 °C/W |
| 15 mm | 3.896 °C/W |
| 2 cm | 5.195 °C/W |
| 4 cm | 10.39 °C/W |
| 7 cm | 18.18 °C/W |
| 10 cm | 25.97 °C/W |
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¿Cómo se calcula Resistencia térmica del cobre de la PCB?
Usa Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K). Con Longitud del recorrido de conducción 10 mm, Área de la sección transversal 10 mm², Resistencia térmica resulta 2.597 °C/W.
¿Cuál es la fórmula de Resistencia térmica del cobre de la PCB?
La fórmula es Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K). La conducción de calor a través de pistas y planos de cobre en una PCB sigue la ley de Fourier.
¿Cómo se obtiene Longitud del recorrido de conducción conociendo los demás valores?
Despeja Longitud del recorrido de conducción: con Resistencia térmica 0.1 °C/W, Área de la sección transversal 0.1 mm², Longitud del recorrido de conducción es 0.00385 mm.
¿Cómo se obtiene Área de la sección transversal conociendo los demás valores?
Despeja Área de la sección transversal: con Resistencia térmica 0.1 °C/W, Longitud del recorrido de conducción 0.1 mm, Área de la sección transversal es 2.597 mm².
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