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热分析

PCB热分析·结温计算器

通过热阻网络 Tj = Ta + P × (θjc + θcs + θsa) 实时计算。支持BGA、QFP、TO-220、MOSFET。热过孔和散热器设计一并评估。

参数设置
元件类型
功耗 P 5.00 W
θjc(结–管壳) 1.50 K/W
θcs(管壳–扩散器) 0.50 K/W
θsa(散热器–环境) 5.00 K/W
环境温度 Ta 25 °C
热过孔数量 N 16
板厚 t 1.60 mm
风速 v(强制对流) 0.0 m/s
0 = 自然对流
Tj 结温 [°C]
Tc 管壳温度 [°C]
PCB表面温度 [°C]
ΔT = Tj − Ta [K]
θja 合计 [K/W]
判定(125°C基准)

热阻网络理论

电子元件从结到环境的热路径视为串联连接:

$$T_j = T_a + P \times \theta_{ja}$$ $$\theta_{ja} = \theta_{jc} + \theta_{cs} + \theta_{sa}$$

热过孔并联热阻:$\theta_{via} = \dfrac{t}{N \cdot k_{Cu} \cdot \pi r^2}$ (r=0.15 mm, k=385 W/m·K)

自然对流散热器:$\theta_{sa} \approx \dfrac{1}{h_c \cdot A_s}$ (h_c ≈ 5~15 W/m²K)

强制对流:$h_c \approx h_0 + c \cdot v^{0.6}$ (速度幂次律)

CAE应用:可用于验证ANSYS Icepak / FloTHERM / SIMetrix等PCB热分析工具的输入值。电迁移寿命采用AMR法,以Tj = 125°C为基准进行评估。