temperatura może powodować wahania nastroju, myśli o przeniesieniu, a nawet radość. Zależy to oczywiście od poziomu komfortu lub preferencji temperatury otoczenia. Ponadto, będąc mieszkańcem stanu, który zapewnia mi aktywność na świeżym powietrzu cztery z czterech pór roku, promuje stronniczość do cieplejszego klimatu.
jednak są jeszcze chwile, kiedy mogę łatwo pomylić Florydę, na przykład Illinois podczas niektórych zim. Jak można sobie wyobrazić, to rzeczywiście sprzyja wahaniom nastroju i myśli o relokacji.
również my (ludzie) nie jesteśmy jedynymi podmiotami wpływającymi na temperaturę otoczenia, w którym przebywamy. Co więcej, zmiany temperatury mogą nawet zatrzymać funkcjonalność w niektórych urządzeniach. Co więcej, możesz liczyć na szczęście, jeśli nigdy nie doświadczyłeś przegrzania silnika podczas jazdy I-75 na Florydzie, w połowie lata. Prowadzi mnie to również do innej klasyfikacji temperatury zwanej temperaturą roboczą lub temperaturą złącza. Jak wcześniej wspomniano, przekroczenie zalecanej temperatury może mieć szkodliwy wpływ na funkcjonalność.
co to jest Temperatura otoczenia?
względy dotyczące temperatury są istotnym problemem w każdym aspekcie naszego życia osobistego, zawodowego, a nawet urządzeń, których używamy, aby dostosować się do naszej codziennej egzystencji. Ponadto, w dziedzinie nauki, elektroniki i techniki komputerowej jako całości, projekty są budowane wokół tych samych problemów temperaturowych. Mówiąc dokładniej, dwie klasyfikacje temperatur wymagają szczególnej uwagi podczas projektowania urządzeń elektronicznych i korzystania z podzespołów elektronicznych. Dwa parametry temperatury, o których mówię, to Temperatura otoczenia i temperatura złącza lub temperatura robocza.
po pierwsze, temperatura otoczenia odnosi się do temperatury otaczającego powietrza lub środowiska, w którym znajduje się urządzenie, gdy urządzenie jest włączone. Ponadto definicja temperatury otoczenia to pomiar samych komponentów lub urządzeń, a także ich otoczenia. Jak można sobie wyobrazić, pomiar ten jest bardzo krytyczny dla działania, wydajności i cyklu życia urządzenia.
niezależnie od tego, czy jest to Rezystor, procesor czy tranzystor, dokładność pomiaru i sam pomiar mają kluczowe znaczenie dla zachowania wydajności i funkcjonalności. Co więcej, każdy element ma zestaw zaleceń lub wytycznych, które określają optymalną temperaturę otoczenia. Najważniejszym powodem uzyskania temperatury otoczenia jest fakt, że wpływa ona bezpośrednio na temperaturę złącza lub temperaturę roboczą.
na przykład w przypadku komputerów PC Temperatura otoczenia jest miarą temperatury powietrza otaczającego sprzętu komputerowego. Ponadto, najbardziej krytycznym elementem w każdym komputerze jest jego mikroprocesorowy układ. Co więcej, właśnie dlatego (mikroprocesor) zwykle ma własny system chłodzenia w miejsce innych wentylatorów w obudowie komputera. Chociaż pomiar ten ma kluczowe znaczenie dla funkcjonalności i cyklu życia urządzenia, jest jeszcze bardziej istotny dla mikroprocesora.
wreszcie optymalna temperatura otoczenia dla komputerów lub ich komponentów wynosi od 600 do 750 Fahrenheita. Ponadto, operacyjnie rzecz biorąc, Komputer PC powinien znajdować się na dolnym końcu tego spektrum, jeśli obsługuje komputer przez dłuższy czas. Chociaż nigdy nie doświadczyłem awarii mikroprocesora z powodu ciepła, widziałem systemy, które miały. Podsumowując, Temperatura otoczenia może i będzie dyktować ogólną temperaturę urządzenia, a zatem wymagana jest stała Uwaga.
między znalezieniem odpowiedniego kondensatora dla Twojego projektu i zrównoważeniem potrzeb napięciowych wokół niego, mogą być trudne do wdrożenia.
jaka jest temperatura złącza?
w dziedzinie elektroniki temperatura złącza i temperatura robocza mogą być takie same; na przykład półprzewodnik używany w urządzeniu. Jednak temperatura złącza jest bezpośrednio zależna od temperatury otoczenia, a w przypadku układów scalonych poniższe równanie przedstawia tę zależność między dwoma parametrami pomiarowymi.
TJ = Ta + (PD x Rja)
natomiast w tym równaniu:
TJ oznacza temperaturę złącza w stopniach Celsjusza
Ta oznacza temperaturę otoczenia w stopniach Celsjusza
PD oznacza rozpraszanie mocy układu scalonego w watach
Rja oznacza temperaturę złącza w stopniach Celsjusza/watów.
ponadto temperatura złącza, która jest skrótem od temperatury złącza tranzystora (półprzewodnika), jest maksymalną temperaturą roboczą rzeczywistego półprzewodnika używanego w urządzeniu elektronicznym. Podczas pracy jest wyższa niż temperatura zewnętrzna części i temperatura obudowy. Ponadto różnica jest równa ilości ciepła przenoszonego z Złącza do obudowy pomnożonej przez opór cieplny złącza do obudowy.
ponadto liczne właściwości fizyczne mogą wpływać na temperaturę materiałów półprzewodnikowych. Obejmuje to produkcję termiczną nośników ładunku, szybkość dyfuzji pierwiastków domieszkowych i mobilność nośników.
Glossary of Terms for Thermal Production in Semiconductor Materials
charge carriers to termin w fizyce dla cząstek lub quasiparticle, które mogą swobodnie się poruszać, które również przenoszą ładunek elektryczny. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku cząstek, które przenoszą ładunek elektryczny w przewodach (elektrycznych). Ponadto dwa przykłady tych cząstek to jony i elektrony.
elementy Domieszkowe lub środki dopingujące są śladami elementu zanieczyszczenia, który jest wprowadzany do materiału chemicznego w celu zmiany jego początkowych właściwości elektrycznych lub optycznych.
ruchliwość nośnika jest charakterystycznym parametrem (w fizyce), który pokazuje, jak szybko elektron może poruszać się przez półprzewodnik lub metal, gdy pole elektryczne go ciągnie.
znaczenie utrzymania odpowiedniej temperatury złącza?
ponieważ temperatura złącza jest również bezpieczną temperaturą roboczą, ma ona oczywiście znaczenie dla ogólnych aspektów projektowych, a także funkcjonalności i wydajności. Dlatego konieczne jest, aby móc obliczyć maksymalną temperaturę złącza.
ponadto wytyczne dotyczące maksymalnej temperatury złącza znajdują się w arkuszu danych towarzyszącym komponentowi. Ponadto jest on używany do niezbędnych obliczeń rezystancji cieplnej w przypadku do otoczenia dla określonego rozpraszania mocy. Ponadto wyniki tych obliczeń pomagają w procesie wyboru odpowiedniego radiatora do projektu, jeśli ma to zastosowanie.
ponadto, w dzisiejszych procesorach (PC), większość producentów zapewnia wbudowane czujniki sieciowe do monitorowania temperatury rdzenia procesora. Tak więc, gdy czujnik zarejestruje temperaturę w pobliżu punktu zaćmienia TJ, rozpocznie Dławienie termiczne. Środek ten obejmuje redukcję prędkości zegara, bramkowanie zegara i rozciąganie zegara, z których wszystkie obniżają temperaturę rdzenia. Jeśli jednak te środki nie są wystarczające, czujnik rozpocznie wyłączenie, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym nadmiernym TJ. Tak więc, aby uzyskać przybliżenie temperatury złącza (Chipa), używamy wcześniej omówionego równania: TJ = Ta + (PD x Rja).
Mikroprocesory i tranzystory mają bardzo czułe potrzeby w zakresie temperatur pracy.
w elektronice wszystkie urządzenia wymagają zasilania do działania. Moc ta jest wprowadzana zarówno prądem, jak i napięciem z wyznaczonego źródła lub źródeł. Jednak zużycie energii przez urządzenie wytwarza ciepło, a tym samym powoduje wzrost temperatury złącza. Ogólnie rzecz biorąc, Temperatura otoczenia (Ta) będzie dyktować minimalną temperaturę, w której urządzenie działa. Niezależnie od środków stosowanych do kontroli ciepła, używane urządzenie zawsze będzie miało wyższą temperaturę złącza niż jego otoczenie. Dlatego temperatura złącza zależy od temperatury otoczenia, a tym samym wpływa na konstrukcję i ogólne zastosowania urządzenia.
kontrola temperatury w układzie elektronicznym może być trudnym procesem dla każdego projektanta, ale dzięki pakietowi narzędzi do projektowania i analizy Cadence możesz spać spokojnie. Allegro PCB Designer współpracuje z Tobą i Twoimi zespołami analitycznymi, aby zapewnić odpowiednią regulację temperatury i rozpraszanie ciepła poprzez dowolne projekty elektroniczne.
jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak Cadence ma dla Ciebie rozwiązanie, porozmawiaj z naszym zespołem ekspertów.
