散热器热阻链路计算
结温是一条串联热阻：芯片到外壳、外壳到散热器、散热器到空气。任何一段被忽略，算出来的温度都会偏乐观。
结温估算
温升在预算内90.0 °C
估算结温 · 余量 35.0 K
风速修正 ×1.00，海拔修正 ×1.00。修正系数乘在散热器热阻上，芯片和界面材料的热阻不随环境变。
不同风速下的结温
散热器按自然对流标称值换算| 风速 | 修正系数 | 散热器热阻 | 结温 | 余量 |
|---|---|---|---|---|
| 自然对流 | 1.00 | 2.50 K/W | 90.0 °C | 35.0 K |
| 0.5 m/s | 0.78 | 1.95 K/W | 84.5 °C | 40.5 K |
| 1 m/s | 0.62 | 1.55 K/W | 80.5 °C | 44.5 K |
| 2 m/s | 0.45 | 1.13 K/W | 76.3 °C | 48.8 K |
| 5 m/s | 0.30 | 0.75 K/W | 72.5 °C | 52.5 K |
海拔修正
空气密度下降，对流变差| 海拔 | 热阻修正系数 |
|---|---|
| 0 m | ×1.00 |
| 1000 m | ×1.06 |
| 2000 m | ×1.13 |
| 3000 m | ×1.20 |
| 4000 m | ×1.27 |
使用说明
界面材料热阻 = 材料系数 ÷ 接触面积。材料系数是 °C·cm²/W，面积越大热阻越小，这也是大封装比小封装更容易散热的原因之一。
所需散热面积按自然对流 5 W/(m²·K) 估算，是「有效表面积」，不是散热器外形尺寸。密齿型材的有效面积可能是投影面积的好几倍。
这个模型是稳态、单点热阻，不处理瞬态热容和热点扩散。脉冲负载、短时过载要看热阻抗曲线，不能只套稳态公式。
常见问题
为什么不能只看散热器的 K/W？
散热器标的是「到空气」的热阻，芯片到外壳还有 Rth_jc，外壳到散热器还有界面材料，三段串联相加才是总热阻。TO-220 的 Rth_jc 就有 2–3 K/W，常常比散热器本身还大。
导热硅脂和导热垫差多少？
薄涂硅脂约 0.5 °C·cm²/W，1 mm 导热垫约 2.5，2 mm 能到 4.5 以上。按 1 cm² 接触面积算，硅脂的界面热阻约 0.5 K/W，厚垫能到 4.5 K/W，十瓦功耗下差 40 K。
加风扇能降多少热阻？
经验上热阻大致随风速的平方根下降。自然对流 1.0，1 m/s 约 0.62，2 m/s 约 0.45，5 m/s 约 0.30。低速风扇收益有限，风道不通时甚至不如换大一号散热器。
1 K/W 的散热器有多大？
自然对流下表面换热系数约 5 W/(m²·K)，1 K/W 需要约 0.2 m² 的有效面积，也就是两千平方厘米，已经是大型密齿型材。小铝片标 10–12 K/W 很正常，别拿它压几十瓦。
海拔高了为什么要降额？
空气密度随海拔下降，对流换热变差。2000 米时密度约是海平面的 82%，按密度^0.6 修正，热阻涨约 12%。高海拔设备要么加大散热器，要么提高风速。
结温余量留多少合适？
量产建议至少留 15–20 K。器件参数有分散性，环境温度会超标，灰尘会堵风道，这些都会吃掉余量。实验室里刚好 120 °C 的方案，到了现场很容易过温保护。