Analisi termica
Calcolatore della temperatura di giunzione
Stima la temperatura di giunzione del componente, il margine termico e la potenza ammissibile in aria ferma, con flusso d'aria forzato o con un dissipatore.
Punto di funzionamento
Usa le perdite convertite in calore all'interno del componente, che possono differire dalla potenza elettrica totale.
Dati termici del contenitore
Dimensioni del componente
Facoltativo · calcolo della densità superficialeRisultato in tempo reale
Temperatura di giunzione stimata
Riepilogo termico
Ipotesi da verificareRθJA vale solo nelle condizioni di prova del produttore: contenitore, rame del PCB, orientamento e ambiente circostante possono modificare sensibilmente il risultato.
Guida alla progettazione termica
Dalla resistenza termica alla temperatura di giunzione
La temperatura di giunzione è la temperatura interna attiva di un semiconduttore. Dipende dalla temperatura ambiente, dalla potenza effettivamente dissipata e dal percorso termico verso l'aria o un dissipatore.
Metodo e ipotesi
A regime, il calcolo di base è TJ = TA + P × Rθ. In aria ferma, RθJA rappresenta l'intero percorso dalla giunzione all'ambiente nelle condizioni di prova della scheda tecnica. Con un dissipatore, il percorso si divide in RθJC + RθCS + RθSA. In assenza di una curva del produttore, la modalità con ventilazione fornisce soltanto una stima preliminare.
Dati di ingresso da verificare
Potenza dissipata
Inserisci le perdite trasformate in calore all'interno del componente. Per un regolatore lineare, ad esempio, sono circa (Vin − Vout) × Iout, oltre a possibili perdite interne aggiuntive.
Resistenze termiche
Usa valori coerenti con package, rame PCB, orientamento e flusso d'aria previsti. Non combinare RθJA e RθJC nello stesso percorso.
Temperatura ambiente locale
Usa la temperatura dell'aria vicino al componente o all'ingresso del dissipatore, non soltanto la temperatura nominale della stanza.
TJ massima e declassamento
La TJ massima è un limite assoluto, non un obiettivo operativo. Mantieni un margine adeguato per transitori, tolleranze e vita utile prevista.
Dimensioni del package (facoltative)
Lunghezza e larghezza forniscono l'area proiettata e la densità media in W/cm² o mW/mm². È utile per il confronto, ma non descrive i punti caldi del chip.
Procedura consigliata
- 1Calcola la dissipazione nel caso peggiore e scegli la temperatura ambiente locale massima.
- 2Seleziona il percorso termico corrispondente all'assemblaggio reale, poi inserisci le resistenze termiche della scheda tecnica.
- 3Verifica TJ, margine e potenza massima, poi convalida il prototipo mediante misure nel contenitore finale.
Esempio: package in aria ferma
Con TA = 25 °C, P = 2 W e RθJA = 45 °C/W, l'aumento è di 90 °C e TJ raggiunge 115 °C. Con un limite di 125 °C restano solo 10 °C di margine: è prudente migliorare il PCB, ridurre le perdite o aggiungere raffreddamento.
Cosa non rappresenta il modello
Il calcolo è a regime e usa parametri costanti. Non modella l'impedenza termica transitoria Zθ(t), i punti caldi, l'irraggiamento dettagliato, il ricircolo dell'aria o la variazione della potenza con la temperatura.
Domande frequenti
Perché RθJA cambia con il PCB?
Una parte notevole del calore passa spesso attraverso i terminali o la piazzola esposta verso il rame PCB. Area del rame, via termici, numero di strati e spessore modificano quindi la resistenza misurata.
Posso sommare RθJA alla resistenza del dissipatore?
No. RθJA descrive già un percorso completo verso l'ambiente. Con un dissipatore usa il percorso giunzione-involucro-interfaccia-dissipatore: RθJC + RθCS + RθSA.
La stima con ventilazione basta per convalidare un progetto?
No. Serve per un confronto iniziale. Geometria, orientamento, ostacoli e temperatura dell'aria in ingresso richiedono poi una curva del produttore, una simulazione o una misura.
Riferimenti da consultare
- Scheda tecnica del componente: RθJA, RθJC, TJ massima ed eventuali curve di declassamento o ventilazione.
- Schede tecniche di dissipatore e interfaccia termica: RθSA e RθCS nelle condizioni di montaggio previste.
- Famiglia JEDEC JESD51 per i metodi di caratterizzazione termica dei package elettronici.
Contenuto didattico originale, revisionato per chiarezza tecnica il 16 settembre 2026. Prima di alimentare o produrre il circuito, verifica sempre le schede tecniche, le norme applicabili e il progetto.