热阻与热阻抗Word版
热阻和热阻抗
热阻和热阻抗介绍热阻和热阻抗是热传导过程中的重要概念。
热阻是指物体或材料对热流的阻碍程度，而热阻抗则是指一个系统的热阻与温度差之比。
本文将详细探讨热阻和热阻抗的定义、计算方法和在工程中的应用。
热阻的定义热阻是指物体或材料对热流的阻碍程度。
它表示单位时间单位面积内的热流通过物体或材料时，热量传递遇到的障碍。
热阻的计量单位是摄氏度/Watt（°C/W），表示每瓦特的功率需要消耗多少摄氏度的温差才能通过一个单位面积的物体或材料。
热阻的计算要计算一个物体或材料的热阻，我们需要知道它的尺寸、热导率和传热表面的温度差。
热阻的计算公式如下：热阻（R）= 热距离（L）/ 热导率（k） * 面积（A）其中，热导率是物体或材料传导热量的能力，通常用热导率（W/m·K）来表示。
热阻的影响因素热阻的大小受到几个因素的影响。
首先是物体或材料的厚度和面积，厚度越大、面积越小，热阻就越高。
其次是热导率，热导率越小，热阻也越大。
最后是传热表面的温度差，温差越大，热阻越小。
因此，在热阻设计中，我们可以通过选择适当的材料、控制厚度和面积，以及增大温差来降低热阻。
热阻抗的定义热阻抗是指一个系统的热阻与温度差之比。
它表示单位温度差下单位时间单位面积的热流通过系统所需的热阻。
热阻抗的计量单位同样是摄氏度/Watt（°C/W）。
热阻抗的计算热阻抗的计算公式如下：热阻抗（Rt）= 热阻（R）/ 温度差（ΔT）其中，热阻和温度差的计量单位需要保持一致。
热阻抗的应用热阻抗在工程中有着广泛的应用。
首先，在建筑工程中，热阻抗可以帮助我们评估保温材料的效果。
通过计算建筑墙体或屋顶的热阻抗，我们可以确定是否需要进一步增加保温材料以提高建筑的能效。
其次，在电子元器件的散热设计中，热阻抗也起着重要作用。
电子设备的散热性能直接影响着其工作温度和寿命。
通过计算散热器的热阻抗，可以评估散热器的散热能力，从而选择合适的散热器来保持电子设备的温度在安全范围内。
导热系数传热系数热阻值概念及热工计算方法简述实用版
导热系数传热系数热阻值概念及热工计算方法简述实用版文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/]：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米度(W/mK,此处的K可用℃代替)。
导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。
传热系数K [W/(㎡K)]：传热系数以往称总传热系数。
国家现行标准规范统一定名为传热系数。
传热系数K 值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米度(W/㎡K，此处K可用℃代替)。
传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。
热阻值Rw)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。
单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。
传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。
传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。
（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻： R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/]多层结构热阻： R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻w)(一般取Re —外表面换热阻w)(一般取R —围护结构热阻w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/]Kp—外墙主体部位传热系数[W/]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/] Fp—外墙主体部位的面积Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值Rw) = 1 / 传热系数K [W/(㎡K)]②导热系数λ[W/] = 厚度δ(m) / 热阻值Rw)③厚度δ(m) = 热阻值Rw) * 导热系数λ[W/]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/] / 传热系数K [W/(㎡K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值Rw) * 导热系数λ[W/] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
正常热阻大小-概述说明以及解释
正常热阻大小-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热阻是一个常见的物理量，它描述了材料或系统对热量传递的阻碍程度。
正常热阻大小是一个重要的研究领域，对于工程设计和材料选择都具有重要意义。
在研究和实践中，我们经常需要了解不同材料或系统的热阻大小，以便更好地设计和优化热传递系统。
本文将通过介绍热阻的定义、影响热阻大小的因素以及正常热阻大小的范围，来帮助读者更好地理解和应用这一重要物理量。
通过对热阻的深入探讨，我们可以更好地理解热传递过程，并为工程实践提供更好的指导。
1.2 文章结构:本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
在引言部分，将简要介绍本文的主题，概述热阻的概念以及本文的结构安排。
引言部分还会提出本文的目的，即为了探讨正常热阻大小这一主题而展开的研究。
正文部分将深入介绍热阻的定义、影响热阻大小的因素以及正常热阻大小的范围。
具体地，2.1小节将解释什么是热阻，2.2小节将探讨影响热阻大小的因素，2.3小节将详述正常热阻大小的范围。
结论部分将对前文进行总结，强调本文的重点和主要结论，引导读者对热阻大小有更深入的理解。
此外，结论部分还将讨论文章的应用意义，以及对未来研究方向的展望。
通过本文的结构，读者可以系统地了解正常热阻大小的相关知识，对这一主题有更深入的认识和理解。
1.3 目的本文的目的是探讨正常热阻大小的范围，为读者解释什么是热阻以及影响热阻大小的因素，帮助读者更深入地了解热阻的概念。
通过对热阻大小的探讨，读者可以了解在不同情况下何时需要调整热阻大小，以及如何选择合适的热阻材料和设计方案来达到最佳的热传导效果。
希望本文能够帮助读者更好地应用热阻理论，解决实际工程中的热传导问题。
2.正文2.1 什么是热阻:热阻是指材料或系统抵抗热量传导的能力。
热阻的大小取决于材料的热导率和几何形状。
在热传导中，热阻的作用类似于电阻在电路中的作用，它阻碍热量的流动。
通常情况下，热阻的单位是摄氏度每瓦特（/W），表示单位温差下单位功率通过材料或系统时的热阻大小。
热阻和热阻抗的解释
热阻和热阻抗的解释热阻和热阻抗是热学中常用的两个概念，它们在研究和分析热传导问题时起着重要的作用。
本文将以简明易懂的方式解释热阻和热阻抗的概念，并讨论它们之间的关系以及其在实际应用中的意义。
一、热阻的概念热阻是指通过固体、液体或气体的物质传导热量的阻力。
它代表了物质对传热的难易程度，通常用单位热阻（单位面积上单位时间内传导的热量的逆）来表示，单位是W/(m²·K)。
热阻的大小取决于物质本身的性质和特点，如导热系数、几何形状、传热面积和厚度等。
热阻的计算可以通过以下公式进行：热阻 = 厚度 / (导热系数× 面积)其中，厚度表示热传导路径的长度，导热系数表示物质传热的能力，面积表示传热的界面大小。
从公式中可以看出，热阻与传热面积成反比，与导热系数和传热路径的长度成正比。
在设计热传导路径或选择材料时，需要考虑热阻的大小。
二、热阻抗的概念热阻抗是热学中的另一个重要概念，它代表了各个部分之间传热困难程度的度量。
热阻抗是指在温度差异作用下，单位面积上单位时间内传导的热量的逆。
热阻抗的单位和热阻相同，即W/(m²·K)。
热阻抗可以看作是一种热阻的延伸，它描述了热量在不同部分之间传递的难易程度。
在一个复杂的热传导系统中，通过不同的材料、界面和接触面来计算整个系统的热阻抗，可以更准确地评估传热的效率和效果。
三、热阻和热阻抗的关系热阻和热阻抗之间有着密切的关系。
热阻抗可以看作是不同部分的热阻之和，它表示了热量在不同部分之间传递的整体难易程度。
在一个复杂的热系统中，可以使用电路的串联和并联规律来计算整个系统的热阻。
当部分热阻串联时，热阻值相加；当部分热阻并联时，热阻的倒数值相加再取倒数。
利用这些规律，可以灵活地设计和优化热传导路径，提高热量传递的效率。
四、热阻和热阻抗的实际应用热阻和热阻抗的概念和计算方法在实际应用中具有广泛的应用价值。
在热工系统设计中，通过计算各个部分的热阻和热阻抗，可以评估系统的传热性能和效率，从而进行热设计和优化。
热阻原理
a. 测试电流选取 流过温度感应二极管的测试电流必须足够的大以保证在读取二极管两端的正偏电压 时不受Surface Leakage Effects的影响，同时又必须足够的小以保证该电流不会产生 明显的自热效应。其数值一般选在二极管正向导通I-V特性曲线拐点左右的范围内， 通常为100uA 至5 mA，具体与二极管的尺寸有关。 b.从功率脉冲切断到测试电流灌入之间的时间必须考虑。这段时间器件冷却，结温有 所下降。所以，电子开关的切换时间必须足够的短（几十微秒数量级的范围）。
结构函数测试法（瞬态热阻）
瞬态温度响应曲线
结构函数测试法（瞬态热阻）
然后我们对升温或降温曲线的横坐标做对数变化(z=in(t))，再根据热阻计算公式 Rth=(Tj-Ta)/P将其转换为热阻抗曲线（瞬态热响应曲线）a(z)，Tj表示结温， Ta表示热沉表面温度，P表示加热功率。 对瞬态热响应曲线a(z)求导得到da(z)/dz，然后运用以下关系：
热阻分类
结壳热阻
结到环境的热阻
DUT：Device Under Test
热阻分类
瞬态热阻：许多半导体器件是在脉冲功率条件下工作的，显然器件 的工作结温升与脉冲宽度及占空比有关，因此在很多场合下需要了 解器件与施加功率时间相关的热特性。瞬态热阻的表达式为
稳态热阻：当功率的持续时间足够长，器件有源区热量的产生与散 热达到动态的平衡，此时有源区温度不再随时间变化，这时的瞬态 热阻就是稳态热阻。
Tj为器件在稳态工作时的结温。
热阻测试原理及方法
测试原理
功率测量
（1）固定U，测I U：功率源表, 直流电源
温度测量 TA/C
TJ
热电偶 红外测温仪
I：示波器 （2）固定I，测U(常用) U：功率源表, 直流电源
散热原理(图文并茂)
散热原理——功耗与热阻随着处理器发热量的不断提高，很多有助于散热的新兴技术也飞速发展。
如果要深入了解一款散热器的性能必须了解其原理，针对目前主流散热器所采用的技术，驱动之家评测室分门别类，为您带来散热专题之原理篇，带您走进散热器的奥妙世界。
功耗是CPU最为重要的参数之一。
其主要包括TDP和处理器功耗TDP是反应一颗处理器热量释放的指标。
TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文直译是“热量设计功耗”。
TDP功耗是处理器的基本物理指标。
它的含义是当处理器达到负荷最大的时候，释放出的热量，单位未W。
单颗处理器的TDP值是固定的，而散热器必须保证在处理器TDP最大的时候，处理器的温度仍然在设计范围之内。
处理器的功耗：是处理器最基本的电气性能指标。
根据电路的基本原理，功率（P）＝电流（A）×电压（V）。
所以，处理器的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。
处理器的峰值功耗：处理器的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中，这样处理器的功耗也在变化之中。
在散热措施正常的情况下（即处理器的温度始终处于设计范围之内），处理器负荷最高的时刻，其核心电压与核心电流都达到最高值，此时电压与电流的乘积便是处理器的峰值功耗。
处理器的功耗与TDP 两者的关系可以用下面公式概括：处理器的功耗＝实际消耗功耗＋TDP实际消耗功耗是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能，TDP是电流热效应以及其他形式产生的热能，他们均以热的形式释放。
从这个等式我们可以得出这样的结论：TDP并不等于是处理器的功耗，TDP要小于处理器的功耗。
虽然都是处理器的基本物理指标，但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同：与处理器功耗直接相关的是主板，主板的处理器供电模块必须具备足够的电流输出能力才能保证处理器稳定工作；而TDP数值很大，单靠处理器自身是无法完全排除的，因此这部分热能需要借助主动散热器进行吸收，散热器若设计无法达到处理器的要求，那么硅晶体就会因温度过高而损毁。
散热原理-功耗和热阻.
散热原理—功耗与热阻]随着处理器发热量的不断提高，很多有助于散热的新兴技术也飞速发展。
如果要深入了解一款散热器的性能必须了解其原理，针对目前主流散热器所采用的技术，驱动之家评测室分门别类，为您带来散热专题之原理篇，带您走进散热器的奥妙世界。
功耗是CPU最为重要的参数之一。
其主要包括TDP和处理器功耗TDP是反应一颗处理器热量释放的指标。
TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文直译是“热量设计功耗”。
TDP功耗是处理器的基本物理指标。
它的含义是当处理器达到负荷最大的时候，释放出的热量，单位未W。
单颗处理器的TDP值是固定的，而散热器必须保证在处理器TDP最大的时候，处理器的温度仍然在设计范围之内。
处理器的功耗：是处理器最基本的电气性能指标。
根据电路的基本原理，功率（P）＝电流（A）×电压（V）。
所以，处理器的功耗（功率）等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。
处理器的峰值功耗：处理器的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中，这样处理器的功耗也在变化之中。
在散热措施正常的情况下（即处理器的温度始终处于设计范围之内），处理器负荷最高的时刻，其核心电压与核心电流都达到最高值，此时电压与电流的乘积便是处理器的峰值功耗。
处理器的功耗与TDP 两者的关系可以用下面公式概括：处理器的功耗＝实际消耗功耗＋TDP实际消耗功耗是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能，TDP是电流热效应以及其他形式产生的热能，他们均以热的形式释放。
从这个等式我们可以得出这样的结论：TDP并不等于是处理器的功耗，TDP要小于处理器的功耗。
虽然都是处理器的基本物理指标，但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同：与处理器功耗直接相关的是主板，主板的处理器供电模块必须具备足够的电流输出能力才能保证处理器稳定工作；而TDP数值很大，单靠处理器自身是无法完全排除的，因此这部分热能需要借助主动散热器进行吸收，散热器若设计无法达到处理器的要求，那么硅晶体就会因温度过高而损毁。
热阻的三种计算公式
热阻的三种计算公式
1、全热阻公式
全热阻计算公式用于计算方形封闭空间中的热阻，即在封闭的空间中的墙壁、窗户、地板、天花板和门的组合热阻。
全热阻Rtotal=〔R1*A1+R2*A2+……+Rn*An〕/〔A1+A2+……+An〕
其中：
Rtotal：总热阻
Ri：组件热阻
Ai：组件面积
2、表面热阻公式
表面热阻计算公式用于计算表面间的热阻，即材料之间的热阻。
表面热阻Rsurface=1/(h1*A1+h2*A2+……+hn*An)
其中：
Rsurface：表面热阻
h：材料传热系数
Ai：表面积
3、单位面热阻公式
单位面热阻公式用于计算任意表面间的热阻，即单位面积材料之间的热阻。
单位面热阻R1u=1/(h1*A1)+1/(h2*A2)+……+1/(hn*An)
其中：
R1u：单位面热阻
h：材料传热系数Ai：表面积。
IGBT热阻及瞬态热阻抗测试方法研究
IGBT热阻及瞬态热阻抗测试方法研究发布时间：2021-11-23T04:00:55.755Z 来源：《中国电力企业管理》2021年8月作者：郭杰、张继博、饶琼、杨钰[导读] 介绍了IGBT热阻及瞬态热阻抗的测试方法，在此基础上研制出了一种用于IGBT及FRD模块的热阻测试设备。
本测试设备采用基于LabVIEW的计算机控制技术，实现了热阻及瞬态热阻抗的计算机自动测试。
西安派瑞功率半导体变流技术有限公司郭杰、张继博、饶琼、杨钰陕西西安 710061摘要：介绍了IGBT热阻及瞬态热阻抗的测试方法，在此基础上研制出了一种用于IGBT及FRD模块的热阻测试设备。
本测试设备采用基于LabVIEW的计算机控制技术，实现了热阻及瞬态热阻抗的计算机自动测试。
关键词：IGBT 热阻及瞬态热阻抗测试 LabVIEW Research on the testing method of IGBT GUO Jie，QIAO Yu， DUAN Xin，FANG Qi Abstract:Introduce the testing method of IGBT thermal resistance and transient thermal impedance, developed a testing equipment of thermal resistance for IGBT module and FRD. The test equipment adopted computer control based on the LABVIEW platform, realized the auto-test of thermal resistance and transient thermal impedance. Keywords: IGBT；thermal resistance and transient thermal impedance；test；LabVIEW Foundation Project：Supported by national science and technology supporting research plan，A new type of power electronics device and power electronics integrate technology（No. 2007BAA12B01） 1．概述绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种MOS场效应和双极型晶体管复合的新型电力电子器件。
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法简述实用版)
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/(m.k)]：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度(W/m?K,此处的K可用℃代替)。
导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。
传热系数K [W/(㎡?K)]：传热系数以往称总传热系数。
国家现行标准规范统一定名为传热系数。
传热系数K 值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K，此处K可用℃代替)。
传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。
热阻值R(m.k/w)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。
单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。
传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。
传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。
（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻： R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻： R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.k)]Fp—外墙主体部位的面积Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡?K)]②导热系数λ[W/(m.k)] = 厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)③厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡?K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
热阻演示讲稿
z = ln t
22
提取热时间常数
• 为了提取器件的热时间常数分布，定 义热时间常数谱函数 ：
热时间z与δ z之间对应的热阻幅值 R( z ) = lim δ z →0 δz
所以
a (t ) =
∞
a (t ) = ∑ Ri (1 − exp( −t / τ i ))
i
转化为：
−∞
∫ R( z )(1 − exp(−t / exp( z ))dz
• 热阻的单位为摄氏度每瓦（℃/W）或 开尔文每瓦（K/W）。
9
主要内容
• • • • • • • • 热阻的定义 热阻的表达式 稳态热阻 瞬态热阻 瞬态温度响应曲线 结构函数 Foster and Cauer 网络 结构函数工作流程
10
瞬态热阻
• 许多半导体器件是在脉冲功率条件下 工作的，显然器件的工作结温升与脉 冲宽度及占空比有关，因此在很多场 合下需要了解器件与施加功率时间相 关的热特性。瞬态热阻表达式为：
7
稳态热阻
TJ − TR ∆T R= = PH PH • TJ为器件在稳态工作时的结温；TR为参 考温度；PH为以热的形式耗散在器件上 的功率。其中TJ - TR为结温与参考温 度的差值，通常被称为结温升ΔT。
8
热阻的单位
• 热阻测量的绝大多数方法是：利用各 种手段通过对温升的测量及热阻表达 式获得器件的热阻。
29
功率LED热阻测试 功率LED热阻测试 LED
30
• 由上图所示的功率LED热阻测试仪得到的结 构函数曲线，可以读出： R1=2.2 K/W；C1=2.0E-4 sW/K； R2=1.1K/W； C2=0.047 sW/K； R3=9.4 K/W；C3=0.63 sW/K。 根据器件热阻构成结构，可知三级热阻、 热容分别对应为LED芯片、粘接材料、铝制 热沉。
(完整word版)导热系数和热阻基本概念
导热系数和热阻一、定义导热系数λ：是指在稳定传热条件下，设在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行面，而这两个平面的温度相差1度，则在1秒内从一个平面传导到另一平面的热量就规定为该物质的热导率。
其单位为：瓦/（米·度）, 导热系数在0.12瓦/（米·度）以下的材料称为绝热材料。
导热系数反应的是导热材料导热性，导热材料的导热系数越大，则其导热性越好。
热阻θ：就是热流量在通过物体时，在物体两端形成的温度差。
即：θ＝(T2－T1)/P——（1）单位是：℃/W。
式中： T2是热源温度，T1是导热系统端点的温度，P是热源的功率。
（1）式是指在一维、稳态、无内热源的情况下的热阻。
热阻反应的是导热材料对热流传导的阻碍能力，导热材料的热阻越大，则其对热传导的阻碍能力越强。
一般可以通过下面公式计算导热系统端点的温度： (T2－T1)＝Pθ，热源功率越小，热阻越小，其热流传导能力越好，热阻越大，热流传导能力越差。
热阻还可以由下式表达：θ＝L/(λS)——（2）式中：λ是导热系数，L是材料厚度或长度，S是传热面积。
物体对热流传导的阻碍能力，与传导路径长度成正比，与通过的截面积成反比，与材料的导热系数成反比。
二、对导热系数与热阻的理解和应用场合导热系数反映的是物质在单位体积下的导热能力。
实际上它反映了物质导热的固有能力。
这种能力是由物质的原子或分子结构决定的。
它是评价物质之间导热能力的参数。
热阻其实是导热系数与物体的几何形状相结合而体现的该形状物体的导热能力。
对非均匀厚度的物体，均匀热流密度的热流通过物体后，两端任意两点的温度差可能是不同的，也就是说，任意两点间的热阻可能是不同的。
谈热阻，必须要明确这一点：热阻必须是指定的两个点之间的热阻，并且两点之间没有其它的热源。
它反映的是特定两点间的导热能力。
就是说，给定了热阻值，同时必须明确给出计量的起点和终点。
偏离了这两个位置点，这个热阻值就没有意义了。
329传热学-热阻
329传热学-热阻329 传热学-热阻热阻含义传热是温差推动的过程，温差与传热量的比值称为热阻。
导热热阻以平板导热为例，由其导热方程（参见“冷热平台”第326篇）：Q=λA(T H-T L)/δ可得其导热热阻为：R TD=δ/(λA)其他情况导热热阻可参照导热方程和热阻定义得到。
计算示例如平板壁厚10cm，热导率0.03W/(m.K)，面积3m2时，其导热热阻为：R TD=δ/(λA)=0.1/(0.03*3)=1.11 K/W对流换热热阻由对流换热基本方程（参见“冷热平台”第327篇）：Q=αA(T F-T S)可得其热阻为：R TL=1/(αA)计算示例如流体在管内换热系数500W/(m2.K)，换热面积0.8m2，则其对流换热热阻为：R TL=1/(αA)=1/(500*0.8)=0.0025 K/W辐射换热热阻由辐射换热基本方程（参见“冷热平台”第328篇）：Q12=A1(E B1-E B2)/((1/ε1-1) + 1/φ12 +(A1/A2) (1/ε2 -1))E B1=5.669(0.01T1)4E B2=5.669(0.01T2)4可得其热阻为：R TF=((1/ε1-1) +1/φ12 +(A1/A2) (1/ε2-1))/( 5.669 *10-8A1(T1+T2)(T12+T22))计算示例如某温度30℃（303K）、黑度0.9的壁面A1=20m2，被另一温度22℃（295K）、黑度0.9的A2=74m2壁面包围（壁面1对壁面2的角系数为1.0），则其热阻为：R TF=((1/ε1-1) +1/φ12 +(A1/A2) (1/ε2-1))/( 5.669 *10-8A1(T1+T2)(T12+T22))=((1/0.9 -1) + 1/1.0+(20/74)(1/0.9 -1))/( 5.669 *10-8*20*(303+295)(3032+2952))=1.14/121.3=0.0094 K/W热阻应用得到各传热单元的热阻后，可以同计算电阻一样处理复杂传热过程。
热阻与热阻抗
?热传导的基础理论傅立叶方程对界面材料的热传导，一般按一维来处理，其热传导过程可用傅立叶方程描述：Q＝KA△T/d?┄┄┄┄┄┄┄ (1)式中：K：导热系数，W/m.kA：接触面积，m2Q：趁热量，W△T：热量流入面与流出面之间的温差，℃d：壁面的厚度，m导热系数导热系数是描述材料导热能力的一个物理量，为单一材料的固有特性，与材料的大小、形状无关。
而对于采用玻璃丝网或聚合物膜加固的界面材料，由于其导热系数取决于不同材料层的相对厚度及导热的方向性能，所以用相对导热系数来表征材料的导热性能更合适。
热阻Rθ＝热阻抗Zθ＝遵照美国材料为：铝压力：平衡判定：ASTMD5470测试方法示意图计算方法为：热量(Heat)：Q cal1,2=Kcal1,2A cs m1,2(W)平均热量(AverageHeat):Q avg=(Q cal1+Q cal2)(W)表面温度(SurfaceTemperature):T6,7surf-T6,7=(T3,7-T6,10)d6,7surf/d3-6,7-10(℃)表面温差(SurfaceTemperatureDifference)：△T surf＝T6surf－T7surf(℃)横截面积(CrossSectionalArea)A cs=π(0.5D cal1+0.5D cal2)2/4 (m2)热阻抗(ThermalImpedance):Zθ=△T surf A cs/Q avg(℃-m2/W)其中：K cal1,2－测试头的导热系数;dx-y－测试头测点间的距离。
m1,2－测试头上单位长度的温度变化;Tx－在位置X处测得得温度。
D1,2－测试头1，2的直径。
热阻和热阻抗
热阻和热阻抗一、热阻的概念热阻是指物体抵抗热量流动的能力，即单位时间内单位面积上的温度差。
它与物体的材料、形状、尺寸以及表面状态等因素有关。
二、热阻的计算方法1. 基本公式：R = ΔT / Q其中，R为热阻，ΔT为温度差，Q为热流量。
2. 热阻的单位：常用的单位有K/W（开尔文/瓦特）、℃/W（摄氏度/瓦特）等。
三、影响热阻的因素1. 材料：不同材料具有不同的导热性能，导致其对于热量流动的阻碍程度不同。
2. 形状和尺寸：形状和尺寸对于物体表面积和体积比例影响较大，从而影响了物体与周围环境之间的换热。
3. 表面状态：表面状态会影响物体与周围环境之间换热时产生的对流或辐射效应。
四、应用举例1. 电子设备散热方案设计中需要考虑到各个零部件的热阻，以保证设备正常工作。
2. 建筑物保温设计中需要考虑到墙体、屋顶等材料的热阻，以达到节能的目的。
五、热阻抗的概念热阻抗是指物体内部存在多个层次时，各层之间产生的热阻力。
它是由多个热阻串联而成，反映了物体内部传导热量时所遇到的总阻力。
六、热阻抗的计算方法1. 基本公式：Rt = ΣRi其中，Rt为总热阻抗，ΣRi为各层次之间的热阻和。
2. 热阻抗的单位：常用单位有K/W（开尔文/瓦特）、℃/W（摄氏度/瓦特）等。
七、影响热阻抗的因素1. 层数：层数越多，则总热阻抗越大。
2. 材料：不同材料具有不同导热性能，从而对于每一层之间产生不同程度的影响。
3. 厚度：厚度越大，则对于传导过程中产生更大程度上的影响。
八、应用举例1. 热障涂层是一种常用的热阻抗材料，可用于航空航天领域中的高温部位保护。
2. 建筑物保温设计中需要考虑到各层之间的热阻抗，以达到节能的目的。
总结：热阻和热阻抗是物体对于热量流动的阻碍能力，其中热阻是单一物体对于热量流动的阻碍程度，而热阻抗则是多个层次之间产生的总阻力。
它们都与物体材料、形状、尺寸以及表面状态等因素有关，应用广泛。
IC的热特性-热阻
Application ReportZHCA592 – January 20141IC 的热特性-热阻刘先锋Seasat Liu ，秦小虎 Xiaohu Qin 肖昕 Jerry XiaoNorth China OEM Team摘要IC 封装的热特性对IC 应用和可靠性是非常重要的参数。
本文详细描述了标准封装的热特性主要参数：热阻（ΘJA 、ΘJC 、ΘCA ）等参数。
本文就热阻相关标准的发展、物理意义及测量方式等相关问题作详细介绍，并提出了在实际系统中热计算和热管理的一些经验方法。
希望使电子器件及系统设计工程师能明了热阻值的相关原理及应用，以解决器件及系统过热问题。
目录1引言 ................................................................................................................................................ 2 2热特性基础 ..................................................................................................................................... 2 3热阻 ................................................................................................................................................ 2 4 常用热阻值 ..................................................................................................................................... 5 5 有效散热的经验法则 .. (6)5.1 选择合适的封装 (6)5.2 尽可能大面积的PCB 覆铜 (6)5.3 增加铜厚度 (8)5.4 用散热焊盘和过孔将多层PCB 连接 (8)5.5 合理的散热结构，不影响散热路径，便于热能的扩散 (8)5.6 散热片的合理使用 (9)5.7 选取合适的截面导热材料 (9)5.8 机箱散热 (9)5.9 不要在散热走线上覆阻焊层 (10)6 总结 (10)7参考文献 (10)图表图 1.芯片热阻示意图 ................................................................................................................. 3 图 2.JESD51标准芯片热阻测量环境示意图 ............................................................................... 4 图 3.TO-263 热阻模型图............................................................................................................ 4 图 4.典型的PCB 扩展热阻模型图 .............................................................................................. 5 图 5.ADS58C48在不同温度和工作电压下的特性 ....................................................................... 6 图 6.热阻和铜散热区面积的关系 ................................................................................................ 7 图 7.功耗和铜散热区面积的关系 ................................................................................................ 7 图 8.ADS62C17建议过孔方案 ................................................................................................... 8 图 9.BGA 芯片加散热片后热阻示意图 (9)ZHCA5922 IC 的热特性-热阻1 引言半导体技术按照摩尔定理不断的发展，集成电路的密度越来越高，尺寸越来越小。
(完整word版)IT基本参数详解
第一部分IGBT模块静态参数1,:集射极阻断电压在可使用的结温范围内,栅极和发射极短路状况下，集射极最高电压.手册里一般为25℃下的数据,随着结温的降低，会逐渐降低。
由于模块内外部的杂散电感,IGBT在关断时最容易超过限值.2，：最大允许功耗在25℃时，IGBT开关的最大允许功率损耗，即通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率.其中,为结温，为环境温度。
二极管的最大功耗可以用同样的公式获得。
在这里，顺便解释下这几个热阻，结到壳的热阻抗，乘以发热量获得结与壳的温差；芯片热源到周围空气的总热阻抗,乘以发热量获得器件温升；芯片结与PCB间的热阻抗,乘以单板散热量获得与单板的温差.3,集电极直流电流在可以使用的结温范围流集射极的最大直流电流。
根据最大耗散功率的定义，可以由最大耗散功率算出该值.所以给出一个额定电流，必须给出对应的结和外壳的温度.) 4,可重复的集电极峰值电流规定的脉冲条件下，可重复的集电极峰值电流。
5，RBSOA,反偏安全工作区IGBT关断时的安全工作条件。
如果工作期间的最大结温不被超过，IGBT在规定的阻断电压下可以驱使两倍的额定电流。
6，短路电流短路时间不超过10us。
请注意，在双脉冲测试中，上管GE之间如果没有短路或负偏压,就很容易引起下管开通时，上管误导通，从而导致短路。
7，集射极导通饱和电压在额定电流条件下给出，Infineon的IGBT都具有正温度效应，适宜于并联.随集电极电流增加而增加,随着增加而减小。
可用于计算导通损耗。
根据IGBT的传输特性,计算时，切线的点尽量靠近工作点。
对于SPWM方式，导通损耗由下式获得，M为调制因数;为输出峰值电流；为功率因数。
第二部分 IGBT模块动态参数1，模块内部栅极电阻为了实现模块内部芯片的均流，模块内部集成了栅极电阻，该电阻值常被当成总的驱动电阻的一部分计算IGBT驱动器的峰值电流能力。
2，外部栅极电阻数据手册中往往给出的是最小推荐值,可以通过以下电路实现不同的和。
冷却系统 热阻
冷却系统热阻冷却系统热阻随着科技的不断发展，各种电子设备越来越小巧，但功率却越来越高，这就给设备的散热提出了更高的要求。
冷却系统作为保证设备正常运行的重要组成部分，承担着散热的任务。
而热阻则是冷却系统中的关键指标，它直接影响着设备的散热效果。
热阻是指单位面积的物体在单位时间内传热的阻力大小，通常用单位面积上的温度差除以单位时间内通过该面积的传热功率来表示。
它是冷却系统中的一个重要参数，用来衡量冷却系统的散热能力和效果。
在冷却系统中，热阻是由多种因素共同决定的。
首先，材料的热导率是影响热阻的重要因素之一。
热导率越大，传热能力就越强，热阻就越小。
因此，选择热导率较高的材料可以有效降低热阻。
其次，传热面积也是影响热阻的重要因素之一。
传热面积越大，传热能力就越强，热阻就越小。
因此，在设计冷却系统时，应尽量增大传热面积，以提高散热效果。
此外，传热介质的流速和流量也会影响热阻。
流速越大，传热效果越好，热阻越小。
因此，在设计冷却系统时，应合理选择传热介质的流速和流量，以达到最佳的散热效果。
除了以上因素外，环境温度也是影响热阻的一个重要因素。
环境温度越高，热阻就越大；环境温度越低，热阻就越小。
因此，在设计冷却系统时，应合理选择设备工作环境的温度范围，以保证冷却系统的散热效果。
为了降低热阻，冷却系统可以采用多种方法。
一种常见的方法是增加散热面积。
通过增加散热片的数量或增加散热器的面积，可以有效提高散热效果，降低热阻。
另一种方法是改善传热介质的流动状态。
通过增加风扇的转速或改变散热风道的设计，可以增加传热介质的流速，提高散热效果，降低热阻。
还有一种方法是选择热导率较高的材料。
通过使用热导率较高的材料，可以提高传热能力，降低热阻。
在实际应用中，冷却系统的热阻往往是一个复杂的问题。
不同的设备、不同的工况下，热阻的大小都会有所不同。
因此，在设计冷却系统时，应根据具体情况进行合理的选择和调整，以保证设备的正常运行。
热阻是冷却系统中的一个重要参数，它直接影响着设备的散热效果。
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热传导的基础理论
傅立叶方程
对界面材料的热传导，一般按一维来处理，其热传导过程可用傅立叶方程描述：
Q＝KA△T/d ┄┄┄┄┄┄┄ (1)
式中：K：导热系数，W/m.k A：接触面积，m2 Q：趁热量，W
△T：热量流入面与流出面之间的温差，℃d：壁面的厚度，m
导热系数
导热系数是描述材料导热能力的一个物理量，为单一材料的固有特性，与材料的大小、形状无关。
而对于采用玻璃丝网或聚合物膜加固的界面材料，由于其导热系数取决于不同材料层的相对厚度及导热的方向性能，所以用相对导热系数来表征材料的导热性能更合适。
热阻
热阻表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力，表示为：
Rθ＝d/K (2)
对于单一材料，材料的热阻与材料的厚度成正比；对于非单一材料，总的趋势是材料的热阻随材料的厚度增加而增大，但不是纯粹的线形关系。
热阻抗
对于界面材料，用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适，热阻抗定义为其热阻和与接触表面间的接触热阻之和，表示如下：
Zθ＝d/(K.A)+Ri (3)
表面平直度、表面粗糙度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响，而这些因素又与实际应用条件有关，所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件，其影响因素有：接触面积A：接触面积增加，装配热阻即减小。
材料厚度d：绝缘厚度增加，材料的装配热阻增大。
装配压力(Pressure)：在理想条件下，装配压力增加，热阻减小，但压
力增加到一定值后，热阻减小的幅度很小，该点的压力则为材料的最佳
压力值。
另外，装配热阻的大小还跟测试方法有关。
界面材料的测试方法
热阻抗的测试方法
ASTM D5470规定的测试方法
遵照美国ASTM D5470－93标准其测试原理图如右图所示：
测试头为圆柱体：截面积1in2
表面粗糙度：小于1μm
材料为：铝6160 T6
加热块及平衡加热器材料为：铜
压力：500PSI±1psi
平衡判定：10分钟内温度变化：小于1℃
ASTM D5470
测试方法示意图
计算方法为：
热量(Heat)：
Q cal1,2= Kcal1,2 A cs m1,2(W)
平均热量(Average Heat):
Q avg=( Q cal1+ Q cal2)(W)
表面温度(Surface Temperature):
T6,7surf- T6,7=( T3,7- T6,10) d6,7surf/ d3-6 , 7-10
(℃)
表面温差(Surface Temperature Difference)：
△T surf＝T6surf－T7surf(℃)
横截面积(Cross Sectional Area)
A cs=π(0.5D cal1+0.5D cal2)2/4 (m2)
热阻抗(Thermal Impedance):
Zθ =△T surf A cs / Q avg (℃-m2/W)
其中：K cal 1,2－测试头的导热系数; dx-y－测试头测点间的距离。
m1,2－测试头上单位长度的温度变化;Tx－在位置X处测得得温度。
D 1,2－测试头1，2的直径。