Cadena térmica completa
Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa) para Tj. Con Temp. ambiente 50 °C, Potencia 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W, el resultado es 1630 °C.
Calculadora
Fórmula
Descripción
La cadena térmica completa modela el flujo de calor desde la unión del semiconductor a través de cada interfaz térmica hasta el aire ambiente, de forma análoga a resistencias en serie en un circuito eléctrico. Cada resistencia térmica representa una barrera al flujo de calor: Rθjc es de unión a cápsula (determinada por el encapsulado y la fijación del chip), Rθcs es de cápsula a disipador (determinada por el material de interfaz térmica como pasta o almohadillas térmicas), y Rθsa es de disipador a ambiente (determinada por el diseño del disipador y el flujo de aire). La resistencia térmica total es la suma, y el aumento de temperatura es proporcional a la potencia disipada.
Variables
- Tj — Temperatura de unión (°C)
- Ta — Temperatura ambiente (°C)
- P — Disipación de potencia (W)
- Rθjc — Resistencia térmica de unión a cápsula (°C/W)
- Rθcs — Resistencia térmica de cápsula a disipador (°C/W)
- Rθsa — Resistencia térmica de disipador a ambiente (°C/W)
Notas prácticas
Valores típicos de Rθcs: grasa térmica 0,1-0,5°C/W, almohadilla de silicona 0,5-2°C/W, aislante de mica 1-3°C/W, contacto desnudo 1-3°C/W. La convección de aire forzado puede reducir Rθsa entre 3 y 10 veces en comparación con la convección natural. Siempre aplique un margen para la temperatura ambiente máxima esperada en la aplicación final.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| Ta | Temp. ambiente | °C | °C |
| P | Potencia | W | µW, mW, W, kW |
| Rjc | Rθjc | °C/W | °C/W |
| Rcs | Rθcs | °C/W | °C/W |
| Rsa | Rθsa | °C/W | °C/W |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Temp. ambiente 50 °C, Potencia 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W
- 2. La relación: Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa)
- 3. Sustituir: Ta = 50 °C, P = 10 W, Rjc = 20 °C/W, Rcs = 44 °C/W, Rsa = 94 °C/W
- 4. Resultado: Tj = 1630 °C
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Temp. ambiente 2.5 °C, Potencia 10 mW, Rθjc 0.1 °C/W, Rθcs 0.22 °C/W, Rθsa 0.47 °C/W
Resultado: Tj = 2.508 °C
Rango bajo
Datos: Temp. ambiente 25 °C, Potencia 100 mW, Rθjc 1 °C/W, Rθcs 2.2 °C/W, Rθsa 4.7 °C/W
Resultado: Tj = 25.79 °C
Típico
Datos: Temp. ambiente 50 °C, Potencia 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W
Resultado: Tj = 1630 °C
Rango alto
Datos: Temp. ambiente 85 °C, Potencia 1 kW, Rθjc 100 °C/W, Rθcs 220 °C/W, Rθsa 470 °C/W
Resultado: Tj = 790100 °C
Rango máximo
Datos: Temp. ambiente 850 °C, Potencia 10 kW, Rθjc 1000 °C/W, Rθcs 2200 °C/W, Rθsa 4700 °C/W
Resultado: Tj = 7.9 × 10⁷ °C
Cómo varía Tj con Temp. ambiente
| Temp. ambiente (entrada) | Tj (resultado) |
|---|---|
| 5 °C | 1585 °C |
| 12.5 °C | 1593 °C |
| 25 °C | 1605 °C |
| 37.5 °C | 1618 °C |
| 50 °C | 1630 °C |
| 75 °C | 1655 °C |
| 100 °C | 1680 °C |
| 200 °C | 1780 °C |
| 350 °C | 1930 °C |
| 500 °C | 2080 °C |
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¿Cómo se calcula Cadena térmica completa?
Usa Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa). Con Temp. ambiente 50 °C, Potencia 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W, Tj resulta 1630 °C.
¿Cuál es la fórmula de Cadena térmica completa?
La fórmula es Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa). La cadena térmica completa modela el flujo de calor desde la unión del semiconductor a través de cada interfaz térmica hasta el aire ambiente, de forma análoga a resistencias en serie en un circuito eléctrico.
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