ヒートシンク選択計算ツール
デバイスの接合部を最高温度以下に保つために必要なヒートシンクの熱抵抗 (θ SA) を計算します。これを使用して適切なヒートシンクを選択してください。
公式
仕組み
ヒートシンク選択計算機は、必要な熱抵抗を決定し、パワーエレクトロニクスの信頼性、LED熱管理、CPU/GPU冷却設計に不可欠なヒートシンクのサイズを推奨します。熱エンジニア、PCB設計者、製品エンジニアはこれを利用して、コンポーネントが安全な温度制限内で動作することを確認します。JEDEC JESD51-14によると、選択プロセスには、(1) 消費電力Pdの計算、(2) Tj (max)、Ta (max)、および設計マージンからの最大許容θ JAの算出、(3) θ JC と θ Cs の減算による必要なθ SA、(4) θ SA 要件を満たすヒートシンクの選択が含まれます。標準ヒートシンクの範囲は、θ SA = 20°C/W（小さなクリップオン、15×15×10mm）からθ SA = 0.5°C/W（ファン付きの大きなフィン、100×100×50mm）までさまざまです。θ SA の 10% のディレーティングは、熱設計ガイドラインによる製造上のばらつきと経年劣化を考慮したものです。
計算例
TO-247パッケージの15Wを消費するMOSFETドライバ用のヒートシンクを選択してください。要件:Tj (最大) = 150°C、Ta (最大) = 55°C、ターゲットTj = Tj (最大) = Tj (最大)-25°C = 125°C (信頼性のマージン)。MOSFETのデータシートによると、θ JC = 0.4°C/W (TO-247AC) です。必要な θ JA の計算:θ JA (最大) = (125°C-55°C) /15W = 4.67°C/W。Bergquist Sil-Pad 2000 サーマルパッド付き (θ CS = 0.3°C/W): θ SA (最大) = 4.67-0.4-0.3 = 3.97°C/W。10% ディレーティングを適用:θ SA (設計) = 3.97 × 0.9 = 3.57°C/W を選択 Vid 62700 (60mm 押し出し成形、θ SA = 3.2°C/W)。強制送風による検証：ファンが2 m/sの空気流を供給する場合、θSAは1.2°C/Wに低下し、同じTjで40Wの消費が可能になり、過負荷状態に役立ちます。
実践的なヒント
- ✓オンラインヒートシンク選択ツール（Aavid、Wakefield-Vette）（入力電力、Tj（最大）、Ta、パッケージタイプ）を使用してください。ツールはθ SA曲線のある互換製品を推奨します
- ✓スペースが狭い場合は、ヒートパイプまたはベーパーチャンバーを検討してください。高さ5mmでθSA < 0.5°C/Wを実現できるため、モバイルデバイスの薄型フォームファクターが可能になります
- ✓サーマルパッドはサーマルグリースと比較して組み立てが簡単ですが、θCは2〜3倍高くなります。重要な用途には、ボンドラインの厚さを制御したディスペンスサーマルグリースを使用してください
よくある間違い
- ✗周囲温度の変化を無視 — 25°Cの実験室条件に合わせた設計は、50°Cの産業環境では失敗します。製品仕様の最悪の場合のTaは常に使用してください
- ✗部品固有の熱抵抗を無視 — θJCはパッケージ間で10倍変化する（TO-220：1°C/W対SOIC-8：40°C/W）。デバイスのデータシートから検証
- ✗ディレーティング係数の適用なし — 公表されているθSAは理想的な取り付けとエアフローを前提としています。MIL-HDBK-251に従って実際のマージンに対して10〜20％のディレーティングを適用してください
よくある質問
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