Constante de Temps Thermique

Formule

Description

La constante de temps thermique détermine la rapidité avec laquelle un composant s'échauffe ou se refroidit, par analogie avec la constante de temps électrique RC. Elle est égale au produit de la capacité thermique (l'aptitude à stocker la chaleur) et de la résistance thermique (l'opposition au flux de chaleur). Après une constante de temps, la température atteint 63,2 % de sa valeur finale en régime permanent. Les petits composants à faible masse thermique (résistances CMS, petits circuits intégrés) s'échauffent en quelques millisecondes, tandis que les grands dissipateurs peuvent mettre plusieurs minutes à atteindre l'équilibre thermique. Cela est important pour analyser le comportement thermique transitoire lors des impulsions de puissance.

Variables

• τ — Constante de temps thermique (s)
• Cth — Capacité thermique (J/°C)
• Rth — Résistance thermique (°C/W)

Notes pratiques

La capacité thermique dépend de la masse et de la chaleur spécifique : Cth = m × cp. Le cuivre a cp = 385 J/(kg·°C), l'aluminium 900 J/(kg·°C), le silicium 700 J/(kg·°C). Un boîtier TO-220 a τ ≈ 1-5 secondes. Un boîtier SOT-23 a τ ≈ 10-50 ms. Les courbes d'impédance thermique transitoire des fiches techniques montrent comment la température de jonction évolue pendant les impulsions de puissance.