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Température d'un système électrique / électronique
L’alimentation est nécessaire pour faire fonctionner les circuits intégrés (CI). Cette puissance est fournie au circuit intégré sous forme de tension et courant via les broches d'alimentation. La consommation d'énergie crée de la chaleur et entraîne des températures de jonction différente de la température ambiante ambiante. Plusieurs facteurs affectent la température de jonction :
- Chaleur des circuits intégrés voisins
- Flux d'air
- Matériau d'emballage IC
- Technique de packaging IC (exemple flip chip versus wire bond)
- Nombre de leads sur le package IC
- Matériaux de circuits imprimés (PCB)
- Température ambiante
La température de l'air (TA) dicte la température minimale à laquelle l'appareil fonctionne. Peu importe la chaleur un écoulement ou un flux d'air est fourni, l'appareil ne deviendra pas plus froid que l'air ambiant. Une fois que le CI commence à se dissiper puissance, la température de jonction (TJ) augmente au-dessus de la température ambiante. Vous pouvez réduire la jonction température en ajoutant du flux d'air ou des dissipateurs thermiques, mais tant que la puissance est dissipée, la jonction s'élève à une température supérieure à TA. La résistance thermique est la capacité d'un appareil donné à dissiper la chaleur générée en interne, exprimée en unités de °C/W. Fondamentalement, la résistance thermique est dérivée pour montrer à quel point le TJ augmente en fonction de la puissance dissipée. par l'appareil.
Voici quelques définitions importantes relatives à l’état de fonctionnement des appareils.
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TA = Température ambiante. C'est la température de l'environnement, encore de l'air.
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TC = Température du boîtier. Il s'agit de la température du boîtier du dispositif semi-conducteur.
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TJ = Température de Jonction de Fonctionnement. Il s'agit de la température du circuit de l'appareil lui-même dans des conditions de fonctionnement données. conditions. TJ doit être calculé ou déduit du boîtier et/ou de la température ambiante.
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TJmax = Température maximale de jonction. C'est la température maximale que l'appareil tolère pour garantir fonctionnement fiable. Le concepteur du système doit s'assurer que TJ < TJmax pour garantir la fiabilité.
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Dissipation de puissance (Pd) = Il s'agit de la puissance consommée pendant que l'appareil est en fonctionnement et de cette consommation électrique crée de la chaleur. Elle est généralement exprimée en Watts.
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Flux d'air = Le mouvement de l'air au-dessus et autour d'un appareil utilisé pour évacuer la chaleur du système.
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Résistance thermique = Un ensemble de constantes dérivées de manière empirique qui décrivent les caractéristiques du flux de chaleur d'un système, exprimé en °C/W. La résistance thermique est une mesure de la capacité d'un emballage à transférer la chaleur généré par l'appareil à l'intérieur d'un emballage vers l'environnement. Certains facteurs qui affectent la résistance thermique comprennent : (1) la taille de la puce IC, (2) le composé du moule et (3) la conception de la grille de connexion/du substrat.