Cadeia Térmica Completa

Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa)

Resposta rápida

Esta calculadora resolve Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa) para Tj. Com Temp. Ambiente 50 °C, Potência 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W, o resultado é 1630 °C.

Calculadora

Resultado
—

Fórmula

Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa)

Descrição

A cadeia térmica completa modela o fluxo de calor desde a junção do semicondutor, através de cada interface térmica, até ao ar ambiente, de forma análoga a resistências em série num circuito elétrico. Cada resistência térmica representa uma barreira ao fluxo de calor: Rθjc é junção-cápsula (determinada pelo encapsulamento e pela fixação do chip), Rθcs é cápsula-dissipador (determinada pelo material de interface térmica, como pasta ou almofadas térmicas) e Rθsa é dissipador-ambiente (determinada pelo projeto do dissipador e pelo fluxo de ar). A resistência térmica total é a soma, e a subida de temperatura é proporcional à potência dissipada.

Variáveis

  • Tj — Temperatura da junção (°C)
  • Ta — Temperatura ambiente (°C)
  • P — Dissipação de potência (W)
  • Rθjc — Resistência térmica junção-cápsula (°C/W)
  • Rθcs — Resistência térmica cápsula-dissipador (°C/W)
  • Rθsa — Resistência térmica dissipador-ambiente (°C/W)

Notas Práticas

Valores típicos de Rθcs: massa térmica 0,1-0,5°C/W, almofada de silicone 0,5-2°C/W, isolador de mica 1-3°C/W, contacto direto 1-3°C/W. A convecção forçada de ar pode reduzir a Rθsa em 3-10x face à convecção natural. Reduza sempre o valor nominal para a temperatura ambiente máxima esperada na aplicação final.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
Ta Temp. Ambiente °C °C
P Potência W µW, mW, W, kW
Rjc Rθjc °C/W °C/W
Rcs Rθcs °C/W °C/W
Rsa Rθsa °C/W °C/W

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: Temp. Ambiente 50 °C, Potência 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W
  2. 2. A relação: Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa)
  3. 3. Substituir: Ta = 50 °C, P = 10 W, Rjc = 20 °C/W, Rcs = 44 °C/W, Rsa = 94 °C/W
  4. 4. Resultado: Tj = 1630 °C

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Temp. Ambiente 2.5 °C, Potência 10 mW, Rθjc 0.1 °C/W, Rθcs 0.22 °C/W, Rθsa 0.47 °C/W

Resultado: Tj = 2.508 °C

Faixa baixa

Dados: Temp. Ambiente 25 °C, Potência 100 mW, Rθjc 1 °C/W, Rθcs 2.2 °C/W, Rθsa 4.7 °C/W

Resultado: Tj = 25.79 °C

Típico

Dados: Temp. Ambiente 50 °C, Potência 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W

Resultado: Tj = 1630 °C

Faixa alta

Dados: Temp. Ambiente 85 °C, Potência 1 kW, Rθjc 100 °C/W, Rθcs 220 °C/W, Rθsa 470 °C/W

Resultado: Tj = 790100 °C

Faixa máxima

Dados: Temp. Ambiente 850 °C, Potência 10 kW, Rθjc 1000 °C/W, Rθcs 2200 °C/W, Rθsa 4700 °C/W

Resultado: Tj = 7.9 × 10⁷ °C

Como Tj varia com 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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Perguntas frequentes

Como se calcula Cadeia Térmica Completa?

Use Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa). Com Temp. Ambiente 50 °C, Potência 10 W, Rθjc 20 °C/W, Rθcs 44 °C/W, Rθsa 94 °C/W, Tj dá 1630 °C.

Qual é a fórmula de Cadeia Térmica Completa?

A fórmula é Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa). A cadeia térmica completa modela o fluxo de calor desde a junção do semicondutor, através de cada interface térmica, até ao ar ambiente, de forma análoga a resistências em série num circuito elétrico.

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