Resistansi termal perangkat listrik
Ketika peralatan menjadi lebih kuat dan kompak, para insinyur di berbagai industri telah melakukan upaya tak henti-hentinya dalam manajemen termal produk elektronik. Meskipun ada banyak solusi kreatif yang dapat menghilangkan energi panas melalui perangkat konduksi panas bersuhu tinggi seperti kipas, pendingin cair, dan tabung konduksi panas, perangkat itu sendiri juga telah membuat banyak kemajuan untuk mengoptimalkan kinerja termal secara mendasar.
Suhu kerja：
Saat merancang produk akhir seperti peralatan IOT, peralatan medis, atau perangkat sensor industri, hampir setiap perangkat mengambil suhu operasi ambien maksimum sebagai parameter. Suhu lingkungan maksimum diatur oleh pabrikan perangkat untuk memastikan bahwa kinerja peralatan mencapai standar yang dapat diterima dan karakteristik fisik tidak rusak. Misalnya, beberapa transistor pensaklaran dapat menahan beban daya yang sangat tinggi, tetapi sambungan semikonduktor internalnya akan meleleh jika terkena suhu lingkungan yang terlalu tinggi. Selain itu, suhu secara langsung akan mempengaruhi konduktivitas material. Jika suhu pengoperasian maksimum terlampaui, kinerja perangkat dapat berubah.
Hapus panas dari sumbernya:
Perangkat dengan konsumsi daya internal tetap dan ambang batas suhu sekitar, seperti kebanyakan perangkat konversi daya dan IC, suhu permukaan wadah bergantung pada resistansi termal internal dan efisiensi perpindahan panas. Resistansi termal internal menggambarkan efisiensi perpindahan panas dari sumber panas ke permukaan perangkat. Namun, ketika kebanyakan orang memikirkan manajemen panas, mereka akan memikirkan efisiensi perpindahan panas dari perangkat ke lingkungan, perpindahan panas konvektif, konduktif atau radiasi. Metode ini biasanya penukar panas pasif, kipas, sistem pendingin cair, pipa panas dan heatsink.
Cara terbaik untuk mempertahankan suhu cangkang yang baik adalah dengan secara langsung mengubah resistansi termal internal peralatan dan efisiensi pembuangan panas ke lingkungan sekitarnya. Perangkat manajemen termal yang sempurna memiliki ketahanan termal nol dan pembuangan panas tak terbatas. Namun, karena perangkat terbuat dari bahan dunia nyata, setiap bahan memiliki karakteristik ketahanan termal yang unik, dan tidak ada sistem yang dapat mentransfer panas dengan sempurna, perancang sistem harus mencoba mengoptimalkan kinerja termal setiap perangkat utama sejak tahap awal desain.
Variabel tetap:
Seperti yang kita ketahui, berbagai parameter aplikasi biasanya tetap, sehingga desain perlu dikembangkan untuk memenuhi persyaratan tersebut. Dalam beberapa kasus, efisiensi perangkat, suhu lingkungan dan mekanisme perpindahan panas dari sistem bergantung pada aplikasi akhir. Dalam banyak kasus, jika perangkat ingin mencapai kondisi operasi yang dapat diterima dan suhu rumah rendah, satu-satunya cara adalah meningkatkan desain termal internal dan memilih perangkat dengan resistansi termal internal rendah.
