Värmeledning genom material - Versionshistorik

Blueint: termiska data ; formel

2013-06-14T02:08:44Z

termiska data ; formel

← Äldre version		Versionen från 14 juni 2013 kl. 02.08
Rad 33:		Rad 33:
	! Material !! Termisk konduktivitet<br>[W/(m*K)] !! Smältpunkt<br>[°C]		! Material !! Termisk konduktivitet<br>[W/(m*K)] !! Smältpunkt<br>[°C]
	\|-		\|-
	\| Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb \|\| 57.26 \|\| 215 - 217		\| Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb \|\| 57.26 \|\| 215 - 217
	\|-		\|-
	\| Copper (Cu) \|\| 393 - 401 \|\| 1084		\| Copper (Cu) \|\| 393 - 401 \|\| 1084
			\|-
			\| Expanderad PolyStyren (EPS) \|\| 0.032 \|\| 90<br>(blir mjuk)
			\|-
			\| Silikon \|\| 0.20 \|\| 250<br>(blir instabil)
	\|}		\|}

			== Formler ==
			<math>Q\ =\ k\times{A}\times\frac{T_{1}-T_{2}}{x}</math>

			<math>Q</math> - effekt [W]<br>
			<math>k</math> - termisk konduktans [W/(m*K)]<br>
			<math>A</math> - area [m²]<br>
			<math>T</math> - temperatur [K]<br>
			<math>x</math> - tjocklek [m]<br>

			*[https://imageserv5.team-logic.com/mediaLibrary/99/InsilThin_Technical_Paper_2.pdf team-logic.com: New Advances in Silicone-based Thermal Insulation]

	== Externa länkar ==		== Externa länkar ==

Blueint: flyttade Kylfläns till Värmeledning genom material: mer passande namn

2013-06-14T00:57:14Z

flyttade Kylfläns till Värmeledning genom material: mer passande namn

← Äldre version	Versionen från 14 juni 2013 kl. 00.57
(Ingen skillnad)

Blueint: /* Externa länkar */ iium.edu.my: Experimental and numerical analysis of electronics heat sink

2013-06-11T11:48:42Z

Externa länkar: iium.edu.my: Experimental and numerical analysis of electronics heat sink

← Äldre version		Versionen från 11 juni 2013 kl. 11.48
Rad 42:		Rad 42:
	*[http://www.benchtest.com/tester.html benchtest.com: Heat Sink Tester]		*[http://www.benchtest.com/tester.html benchtest.com: Heat Sink Tester]
	*[http://people.rit.edu/~rfaite/courses/ht/solutions/Ch%203/P3_45.pdf rit.edu: solutions/Ch 3/P3_45.pdf]		*[http://people.rit.edu/~rfaite/courses/ht/solutions/Ch%203/P3_45.pdf rit.edu: solutions/Ch 3/P3_45.pdf]
			*[http://www.iium.edu.my/ejournal/index.php/iiumej/article/viewFile/362/310 iium.edu.my: Experimental and numerical analysis of electronics heat sink] (ger en uppskattning om värden)

Blueint: puts

2013-06-09T01:45:29Z

puts

← Äldre version		Versionen från 9 juni 2013 kl. 01.45
Rad 5:		Rad 5:
	Kretskortet av FR-4 klass leder {{nowrap\|1,7 W/(m*K)}} men kan för enkelhetens skull ses som ideal omgivning som är helt neutral.		Kretskortet av FR-4 klass leder {{nowrap\|1,7 W/(m*K)}} men kan för enkelhetens skull ses som ideal omgivning som är helt neutral.

	<math>W</math> - watt		<math>W</math> - watt<br>
	<math>m</math> - meter		<math>m</math> - meter<br>
	<math>K</math> - kelvin		<math>K</math> - kelvin<br>

	I en värmeflödesberäkning från [http://www.csun.edu/~lcaretto/me375/hw04.doc csun.edu] ges den termiska resistansen för en glassruta med dimensionerna 1,2 x 2,0 meter (2,4 m²), tjockleken 6 mm och termiska konduktiviteten {{nowrap\|0,78 W/(m*K)}} som:<br>		I en värmeflödesberäkning från [http://www.csun.edu/~lcaretto/me375/hw04.doc csun.edu] ges den termiska resistansen för en glassruta med dimensionerna 1,2 x 2,0 meter (2,4 m²), tjockleken 6 mm och termiska konduktiviteten {{nowrap\|0,78 W/(m*K)}} som:<br>

Blueint: korr

2013-06-09T01:44:02Z

korr

← Äldre version		Versionen från 9 juni 2013 kl. 01.44
Rad 9:		Rad 9:
	<math>K</math> - kelvin		<math>K</math> - kelvin

	I en ~~värmeflödesberökning~~ från [http://www.csun.edu/~lcaretto/me375/hw04.doc csun.edu] ges den termiska resistansen för en glassruta med dimensionerna 1,2 x 2,0 meter (2,4 m²), tjockleken 6 mm och termiska konduktiviteten {{nowrap\|0,78 W/(m*K)}} som:<br>		I en värmeflödesberäkning från [http://www.csun.edu/~lcaretto/me375/hw04.doc csun.edu] ges den termiska resistansen för en glassruta med dimensionerna 1,2 x 2,0 meter (2,4 m²), tjockleken 6 mm och termiska konduktiviteten {{nowrap\|0,78 W/(m*K)}} som:<br>

	<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{L}{kA} = \frac{m*K}{0,78 W}\times\frac{0,006\ [m]}{2,4\ [m^2]}\ =\ \frac{K}{W}</math>		<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{L}{kA} = \frac{m*K}{0,78 W}\times\frac{0,006\ [m]}{2,4\ [m^2]}\ =\ \frac{K}{W}</math>

Rad 18:		Rad 19:
	<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{57,26}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{0,002}{0,005\times0,005}\ \frac{m}{m^2}\ =\ 1,4\ \frac{K}{W}</math>		<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{57,26}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{0,002}{0,005\times0,005}\ \frac{m}{m^2}\ =\ 1,4\ \frac{K}{W}</math>

	<math>~~Temperatur differens~~\ =\ 5\ W\times\ \1,4\ \frac{K}{W}\ =\ 7,0\ \K</math>
			<math>Temperaturdifferens\ =\ 5\ W\times\ 1,4\ \frac{K}{W}\ =\ 7,0\ K</math>

	Med 5 W tillförd effekt blir temperaturdifferansen 7,0 K (eller 7 °C).		Med 5 W tillförd effekt blir temperaturdifferansen 7,0 K (eller 7 °C).

Blueint: omgjord

2013-06-09T01:38:21Z

omgjord

← Äldre version		Versionen från 9 juni 2013 kl. 01.38
Rad 1:		Rad 1:
	~~'''blueint~~:~~'''~~		Med inspiration från tråden "[http://www.electronics-related.com/sci.electronics.design/thread/131660/diy-thermal-vias.php electronics-related.com: DIY thermal vias]" (2009)..
	~~Funderar lite angående värmeledning~~:

	~~Om man har en bit~~ material med dimensionerna 2 mm tjock och en yta på 5 x 5 mm som har den termiska konduktiviteten 57,26 W/(m*K). ~~Man tillför~~ 5 W på ena sidan~~, hur~~ varmt blir det på motsatt sida efter en tid som överstiger ~~den rena~~ uppvärmningen?		Ett material med dimensionerna 2 mm tjock och en yta på 5 x 5 mm som har den termiska konduktiviteten {{nowrap\|57,26 W/(m*K).}} Tillförs {{nowrap\|5 W}} på ena sidan. Hur varmt blir det på motsatt sida efter en tid som överstiger uppvärmningen av materialet?

	Kretskortet ~~runtom~~ leder ~~iofs en del (~~1,7 W/(m*K)) men för enkelhetens ~~skulle borde de gå att utgå från en~~ ideal omgivning som är helt neutral.		Kretskortet av FR-4 klass leder {{nowrap\|1,7 W/(m*K)}} men kan för enkelhetens skull ses som ideal omgivning som är helt neutral.

	~~Kikade här men blev inte så mycket klokare:~~		<math>W</math> - watt
	~~http://people.rit.edu/~rfaite/courses/ht/solutions/Ch%203/P3_45.pdf~~		<math>m</math> - meter
			<math>K</math> - kelvin
	~~Vill kanske helst kunna omvandla 2 x 5 x 5 mm och 57,26~~ W/~~(m*K) till ett K/W värde.~~

	W - watt
	m - meter
	K - kelvin

	~~Hittade dock en bättre uppställning här:~~
	~~http://www.csun.edu/~lcaretto/me375/hw04.doc~~

	~~Där ges den termiska resistansen för en glassruta 1,2 x 2,0 meter (2,4 m²) med tjockleken 6 mm och 0,78 W/(m*K) som:~~

			I en värmeflödesberökning från [http://www.csun.edu/~lcaretto/me375/hw04.doc csun.edu] ges den termiska resistansen för en glassruta med dimensionerna 1,2 x 2,0 meter (2,4 m²), tjockleken 6 mm och termiska konduktiviteten {{nowrap\|0,78 W/(m*K)}} som:<br>
	<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{L}{kA} = \frac{m*K}{0,78 W}\times\frac{0,006\ [m]}{2,4\ [m^2]}\ =\ \frac{K}{W}</math>		<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{L}{kA} = \frac{m*K}{0,78 W}\times\frac{0,006\ [m]}{2,4\ [m^2]}\ =\ \frac{K}{W}</math>

	~~Alltså för~~ detta ~~fall bör det bli~~:		Översatt till fallet med kylfläns blir detta:<br>

	<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{termisk\ konduktans}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{tjocklek}{area}\ \frac{m}{m^2}\ =\ \frac{K}{W}</math>		<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{termisk\ konduktans}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{tjocklek}{area}\ \frac{m}{m^2}\ =\ \frac{K}{W}</math>

	Med insatta värden:		Med insatta värden:<br>

	<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{57,26}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{0,002}{0,005\times0,005}\ \frac{m}{m^2}\ =\ 1,4\ \frac{K}{W}</math>		<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{57,26}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{0,002}{0,005\times0,005}\ \frac{m}{m^2}\ =\ 1,4\ \frac{K}{W}</math>

	~~Med~~ 5 W ~~tillförd effekt bör temperaturdifferansen bli~~ 7,0 K.		<math>Temperatur differens\ =\ 5\ W\times\ \1,4\ \frac{K}{W}\ =\ 7,0\ \K</math>

	Anledningen till det hela är om man kan använda en "slug" med lödtenn för att avleda tillräckligt värme från en komponent som utvecklar värme. Kanske lödtennet till och med kan tjäna som koppling mellan chip till kylfläns?

	~~'''xxargs:'''~~
	fylla viahål med lödtenn i tron att det öka värmeöverföringen mellan tex ovansidan och kylande bottensidan av ett kretskort - i praktiken knappt märks någon alls i förbättring utan allt hänger på kopparens tjocklek i väggen i viagenomföringen, längden på viahålet och hur många av dessa man lyckas få in på den givna ytan som tex. under en ytmonterad effektrissa/~~RF-förstärkare...~~

	~~värmeflödet i ett homogent material sprider sig i kon/pyramidform i ungefär 45 grader vinkel från kanten/omkretsen av hotspot~~		Med 5 W tillförd effekt blir temperaturdifferansen 7,0 K (eller 7 °C).

	~~om ytorna är något så när jämnslipade så skall man helst låta det trycka metall mot metall~~ med ~~visst presstryck då även~~ ett ~~mycket tunt lager kylpasta försämrar värmeöverföringen drastiskt~~. ~~Detta~~ är ~~viktigt med ytor med hög värmebelastning och kylpasta hjälper bara om det är grövre ojämna ytor med mycket luftgap som tryck emot varandra~~		Viahål fyllda med lödtenn mellan t.ex ovansida och kylande bottensida av ett kretskort är i praktiken knappt märkbart. Det är i stort sett helt beroende av kopparens tjocklek viagenomföringarnas väggar, längden på viahålet, antal inom den givna ytan under t.ex en ytmonterad effekttransistor.

	~~'''blueint:'''~~		Värmeflödet i ett homogent material sprider sig i en kon/pyramidform, i ungefär 45 graders vinkel från kanten/omkretsen av en hetpunkt (hotspot).
	~~Det var denna tråd som inspirerade samt att jag hittade~~ en ~~intressant lysdiod på ELFA:~~
	~~[http:~~//~~www.electronics-related.com/sci.electronics.design/thread/131660/diy-thermal-vias.php electronics-related.com: DIY thermal vias]~~ (~~2009~~)

	~~Termisk konduktivitet: [W/(m*K)]~~		Den bästa värmeöverföringen fås med med direktkontakt mellan metall mot metall om ytorna är något så när jämnslipade och med visst presstryck. Då även ett mycket tunt lager kylpasta försämrar värmeöverföringen drastiskt. Detta är viktigt med ytor med hög värmebelastning och kylpasta hjälper bara om det är grövre ojämna ytor med mycket luftgap som trycker mot varandra.
	~~Sn-2~~.~~5Ag-0~~.~~8Cu-0.5Sb 57.26~~
	~~Copper (Cu) 393 - 401~~
	~~Lödtenn smälter vid 216 °C medan koppar kräver 1084 °C~~.

	~~Så att som i diskussionstråden ovan använda koppartrådar fastlödda mot föremålet som skall kylas verkade rätt lockande för lösa kylning utan kylpasta, köpe~~-~~flänsar, eller där utrymmet är trångt~~.		{\| class="wikitable sortable"
			! Material !! Termisk konduktivitet<br>[W/(m*K)] !! Smältpunkt<br>[°C]
			\|-
			\| Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb \|\| 57.26 \|\| 215 - 217
			\|-
			\| Copper (Cu) \|\| 393 - 401 \|\| 1084
			\|}

	== Externa länkar ==		== Externa länkar ==
	*[http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=2&t=66391 EF: Fundering angående termisk ledningsförmåga till K/W]		*[http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=2&t=66391 EF: Fundering angående termisk ledningsförmåga till K/W]
	*[http://www.benchtest.com/tester.html benchtest.com: Heat Sink Tester]		*[http://www.benchtest.com/tester.html benchtest.com: Heat Sink Tester]
			*[http://people.rit.edu/~rfaite/courses/ht/solutions/Ch%203/P3_45.pdf rit.edu: solutions/Ch 3/P3_45.pdf]

Blueint: inklipp från diskussionstråden

2013-06-09T01:17:50Z

inklipp från diskussionstråden

Ny sida

'''blueint:'''
Funderar lite angående värmeledning:

Om man har en bit material med dimensionerna 2 mm tjock och en yta på 5 x 5 mm som har den termiska konduktiviteten 57,26 W/(m*K). Man tillför 5 W på ena sidan, hur varmt blir det på motsatt sida efter en tid som överstiger den rena uppvärmningen?

Kretskortet runtom leder iofs en del (1,7 W/(m*K)) men för enkelhetens skulle borde de gå att utgå från en ideal omgivning som är helt neutral.

Kikade här men blev inte så mycket klokare:
http://people.rit.edu/~rfaite/courses/ht/solutions/Ch%203/P3_45.pdf

Vill kanske helst kunna omvandla 2 x 5 x 5 mm och 57,26 W/(m*K) till ett K/W värde.

W - watt
m - meter
K - kelvin

Hittade dock en bättre uppställning här:
http://www.csun.edu/~lcaretto/me375/hw04.doc

Där ges den termiska resistansen för en glassruta 1,2 x 2,0 meter (2,4 m²) med tjockleken 6 mm och 0,78 W/(m*K) som:

<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{L}{kA} = \frac{m*K}{0,78 W}\times\frac{0,006\ [m]}{2,4\ [m^2]}\ =\ \frac{K}{W}</math>

Alltså för detta fall bör det bli:

<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{termisk\ konduktans}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{tjocklek}{area}\ \frac{m}{m^2}\ =\ \frac{K}{W}</math>

Med insatta värden:

<math>Termisk\ resistans\ =\ \frac{1}{57,26}\ \frac{m\times{K}}{W}\times\frac{0,002}{0,005\times0,005}\ \frac{m}{m^2}\ =\ 1,4\ \frac{K}{W}</math>

Med 5 W tillförd effekt bör temperaturdifferansen bli 7,0 K.

Anledningen till det hela är om man kan använda en "slug" med lödtenn för att avleda tillräckligt värme från en komponent som utvecklar värme. Kanske lödtennet till och med kan tjäna som koppling mellan chip till kylfläns?

'''xxargs:'''
fylla viahål med lödtenn i tron att det öka värmeöverföringen mellan tex ovansidan och kylande bottensidan av ett kretskort - i praktiken knappt märks någon alls i förbättring utan allt hänger på kopparens tjocklek i väggen i viagenomföringen, längden på viahålet och hur många av dessa man lyckas få in på den givna ytan som tex. under en ytmonterad effektrissa/RF-förstärkare...

värmeflödet i ett homogent material sprider sig i kon/pyramidform i ungefär 45 grader vinkel från kanten/omkretsen av hotspot

om ytorna är något så när jämnslipade så skall man helst låta det trycka metall mot metall med visst presstryck då även ett mycket tunt lager kylpasta försämrar värmeöverföringen drastiskt. Detta är viktigt med ytor med hög värmebelastning och kylpasta hjälper bara om det är grövre ojämna ytor med mycket luftgap som tryck emot varandra

'''blueint:'''
Det var denna tråd som inspirerade samt att jag hittade en intressant lysdiod på ELFA:
[http://www.electronics-related.com/sci.electronics.design/thread/131660/diy-thermal-vias.php electronics-related.com: DIY thermal vias] (2009)

Termisk konduktivitet: [W/(m*K)]
Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb 57.26
Copper (Cu) 393 - 401
Lödtenn smälter vid 216 °C medan koppar kräver 1084 °C.

Så att som i diskussionstråden ovan använda koppartrådar fastlödda mot föremålet som skall kylas verkade rätt lockande för lösa kylning utan kylpasta, köpe-flänsar, eller där utrymmet är trångt.

== Externa länkar ==
*[http://elektronikforumet.com/forum/viewtopic.php?f=2&t=66391 EF: Fundering angående termisk ledningsförmåga till K/W]
*[http://www.benchtest.com/tester.html benchtest.com: Heat Sink Tester]