散热热阻计算器

热阻串联模型

热量从结（Junction）流向环境（Ambient）要依次经过「结→壳→界面材料→散热器→环境」，每一段都有热阻，串联相加：Tj = Ta + Pd × (Rjc + Rcs + Rsa)。它与欧姆定律完全同构——功耗 Pd 相当于电流，温差相当于电压，热阻相当于电阻，因此各段温升就是 Pd × R：结-壳温升 Pd×Rjc、界面温升 Pd×Rcs、散热器温升 Pd×Rsa。本计算器上方的热阻链示意图即按此逐段标注。

θJA 与 θJC 的区别

θJA 是「无散热器、标准测试板」下结到环境的全链路热阻，只适合自然散热、不装散热器时的粗估：Tj ≈ Ta + Pd × θJA（如 TO-220 裸装约 50~60℃/W）。一旦装散热器，芯片到环境的路径被散热器并联改写，θJA 不再适用，必须改用 θJC + Rcs + Rsa 的串联链来算——这正是本工具的模型。θJC 只描述结到封装壳这一段，与外部散热条件无关，所以它是散热器设计中的固定输入。

为什么按 125℃ 设计

通用硅器件的结温绝对上限多为 150~175℃（以数据手册为准），但这是"不损坏"的边界而非"可长期工作"的点。结温越高，漏电越大、老化越快、寿命越短，且机箱内夏季环境温度可能远高于常温。工程惯例按 Tj ≤ 125℃ 设计，相当于预留 25℃ 以上裕量；本工具的判定档位即按 125℃ / 150℃ 两道线划分。

导热硅脂厚度的影响

界面热阻 Rcs ≈ t / (k × A)，即涂层越薄、导热率 k 越高、接触面积 A 越大，Rcs 越小。薄而均匀的 0.02~0.1mm 硅脂膜对应典型 0.2~0.5℃/W；涂得过厚反而把低导热的油脂变成了主要热阻，效果退化到接近干接触（0.5~1℃/W）。目标是刚好填满金属表面的微观凹坑，而不是越厚越保险。

风冷降 Rsa 有多狠

同一只型材散热器，自然对流下 Rsa 通常 2~6℃/W；加风扇形成 1~2 m/s 的强迫风冷后可降到 0.5~1℃/W 量级，即热阻降低约 2~5 倍。因此当反算出的 Rsa_max < 1℃/W 时，靠"更大的自然对流散热器"往往不现实，直接上风扇是更小、更便宜的解；继续往下走是水冷（可低于 0.2℃/W）。

常见问题（FAQ）

• θJA 能用来算带散热器的结温吗？不能。θJA 已把壳到空气的路径固定在"无散热器"工况，装散热器后必须用 θJC + Rcs + Rsa 重新串联，否则结果会严重偏保守或失真。
• 结温限值看 150℃ 还是 175℃？以所用电体数据手册的绝对最大结温为准（通用硅常见 150 或 175℃），但设计目标仍建议 ≤125℃，把上限当红线而非工作点。
• 硅脂是不是涂得越多越好？不是。Rcs ≈ 厚度/(导热率×面积)，厚涂层反而增大热阻；薄而均匀、刚好填满微观空隙最佳。
• 反算出 Rsa_max < 1℃/W 怎么办？自然对流散热器已到极限：改风扇强迫风冷（热阻可降 2~5 倍）、水冷，或从源头降功耗/并联器件分摊热流。

Rjc 等参数以器件数据手册为准，本工具为快速估算。