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Via calculadora de resistência térmica

Calcule o PCB por meio de resistência térmica, resistência térmica de matriz, condutância térmica e capacidade de transporte de corrente térmica por meio de design

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Fórmula

θ_via = h / (k_Cu × A_Cu), θ_array = θ_via / N

θ_via — Via thermal resistance (°C/W)
h — Board thickness (m)
k_Cu — Copper thermal conductivity (385 W/mK) (W/mK)
A_Cu — Copper cross-sectional area (m²)
N — Number of vias

Como Funciona

A resistência térmica via é um parâmetro crítico no design da placa de circuito impresso (PCB) que descreve o desempenho térmico das vias elétricas usadas para dissipação de calor. Essas vias condutoras verticais conectam diferentes camadas de um PCB e desempenham um papel crucial no gerenciamento da transferência de calor de componentes eletrônicos. A resistência térmica de uma via depende de vários fatores, incluindo sua geometria, composição do material e a estrutura do PCB circundante. O mecanismo de resistência térmica envolve a transferência de calor por condução, em que a energia térmica se move de uma região de alta temperatura (como um componente eletrônico ativo) através da estrutura metálica da via para uma camada dissipadora de calor ou superfície externa de resfriamento. A eficácia da via é determinada por sua área transversal, comprimento, condutividade do material e propriedades térmicas das camadas de PCB circundantes.

Exemplo Resolvido

Calcule via resistência térmica para uma via de cobre com os seguintes parâmetros:
- Diâmetro da via: 0,3 mm
- Comprimento da via: 1,6 mm
- Condutividade térmica de cobre: 385 W/mK
Etapa 1: Calcular via área de seção transversal
Área = π * (diâmetro/2) ² = π * (0,3/2) ² = 0,0707 mm²
Etapa 2: Calcular a resistência térmica
R_thermal = Comprimento/(Condutividade térmica * Área)
R_térmico = 1,6/(385 * 0,0707) = 0,059 K/W

Dicas Práticas

  • ✓Use várias vias para distribuir o calor de forma mais eficaz
  • ✓Escolha cobre com alta condutividade térmica para melhor transferência de calor
  • ✓Considere a relação de aspecto via ao projetar estruturas de alívio térmico
  • ✓Use software de simulação térmica para validar por meio do desempenho térmico

Erros Comuns

  • ✗Subestimando por meio da resistência térmica em projetos de alta potência
  • ✗Negligenciando o posicionamento em relação aos componentes geradores de calor
  • ✗Uso de diâmetro inadequado para a dissipação de calor necessária

Perguntas Frequentes

O diâmetro maior da via reduz a resistência térmica ao fornecer mais área transversal para transferência de calor, permitindo uma condução térmica mais eficiente.
Sim, usando vias mais largas, várias vias paralelas, selecionando materiais de alta condutividade e otimizando o design de empilhamento de camadas de PCB.
O cobre é normalmente o melhor material devido à sua alta condutividade térmica, com o cobre puro (385 W/mK) sendo preferido às ligas de cobre.

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