Fórmulas de Térmica

As fórmulas térmicas relacionam a dissipação de potência, a resistência térmica e a subida de temperatura em semicondutores e dissipadores. Estas calculadoras preveem a temperatura de junção e ajudam-no a escolher uma refrigeração adequada antes que uma peça sobreaqueça. São críticas para projetos de potência fiáveis e de alta densidade.

Calculadoras de Fórmulas de Térmica

Resultado resolvido para cada fórmula de Térmica

Fórmula Expressão Resultado resolvido
Temperatura da Junção Tj = Ta + P × Rθja Ambient Temp 5.5 °C, Power 10 mW, Thermal Resistance 0.1 °C/W → Junction Temp = 5.501 °C
Cadeia Térmica Completa Tj = Ta + P × (Rθjc + Rθcs + Rθsa) Ambient Temp 2.5 °C, Power 10 mW, Rθjc 0.1 °C/W, Rθcs 0.22 °C/W, Rθsa 0.47 °C/W → Tj = 2.508 °C
Dissipador Necessário Rθsa = (Tj,max − Ta) / P − Rθjc − Rθcs Max Junction Temp 2.5 °C, Ambient Temp 5.5 °C, Power 10 mW, Rθjc 0.1 °C/W, Rθcs 0.22 °C/W → Rθsa = -300.3 °C/W
Potência Máxima (Junção a Cápsula) Pmax = (Tj − Tc) / θjc Max Junction Temp 25 °C, Case Temperature 11.8 °C, θjc (Junction-to-Case) 1 °C/W → Maximum Power = 13.2 W
Constante de Tempo Térmica τ = Cth × Rth Thermal Capacitance 0.025 J/°C, Thermal Resistance 0.1 °C/W → Thermal Time Constant = 2.5 ms
Transferência de Calor por Convecção Forçada Q = h × A × ΔT Convection Coefficient 0.025 W/(m²·°C), Surface Area 10 mm², Temperature Difference 2.5 °C → Heat Transfer Rate = 0.625 µW
Desclassificação de Potência (Temperatura) Pmax = Prated × (Tmax−T) / (Tmax−Tknee) Rated Power 22 mW, Max Temperature 2.5 °C, Operating Temperature 5.5 °C, Derating Start Temp 11.8 °C → Derated Power = 22 mW
Resistência Térmica de Convecção Natural Rsa = 1 / (h × A) Convection Coefficient 0.025, Surface Area 10 mm² → Surface-to-Ambient Rth = 4 × 10⁶ °C/W
Verificação de Estabilidade contra Embalamento Térmico Estável se dP/dT < 1/Rth_ja Power Temp Coefficient 0.025, Junction-to-Ambient Rth 0.1 °C/W → Stable if dP/dT < 1/Rth_ja = 9.975
Resistência Térmica do Cobre da PCB Rth = d / (k × A) Conduction Path Length 0.1 mm, Cross-Section Area 0.1 mm² → Thermal Resistance = 2.597 °C/W
Requisito de Caudal de Ar da Ventoinha de Arrefecimento CFM = P / (1.08 × ΔT) Heat Dissipation 10 mW, Temperature Rise 2.5 °C → Airflow = 0.00704

Variáveis usadas nas fórmulas de Térmica

  • Tj — Temperatura da junção (°C)
  • Ta — Temperatura ambiente (°C)
  • P — Dissipação de potência (W)
  • Rθja — Resistência térmica junção-ambiente (°C/W)
  • Rθjc — Resistência térmica junção-cápsula (°C/W)
  • Rθcs — Resistência térmica cápsula-dissipador (°C/W)
  • Rθsa — Resistência térmica dissipador-ambiente (°C/W)
  • Tj_max — Temperatura máxima admissível da junção, segundo o datasheet (°C)
  • Pmax — Dissipação de potência máxima admissível (W)
  • Tc — Temperatura da cápsula (°C)
  • θjc — Resistência térmica junção-cápsula (°C/W)
  • τ — Constante de tempo térmica (s)
  • Cth — Capacitância térmica (J/°C)
  • Rth — Resistência térmica (°C/W)
  • Q — Taxa de transferência de calor (W)
  • h — Coeficiente de transferência de calor por convecção (W/(m²·°C))
  • A — Área de superfície exposta ao fluxo de ar (m²)
  • ΔT — Diferença de temperatura entre a superfície e o ar ambiente (°C)
  • Prated — Potência nominal total na temperatura de joelho Tknee ou abaixo dela (W)
  • Tmax — Temperatura máxima nominal a potência nula (°C)
  • T — Temperatura de operação real (°C)
  • Tknee — Temperatura a que começa a desclassificação (°C)
  • R_sa — Resistência térmica superfície-ambiente (°C/W)
  • dP/dT — Taxa de aumento da potência com a temperatura (W/°C)
  • Rth_ja — Resistência térmica junção-ambiente (°C/W)
  • d — Comprimento do percurso de condução (m)
  • CFM — Caudal de ar necessário em pés cúbicos por minuto

Perguntas frequentes sobre Térmica

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