端子温升计算介面

2.91 2.7
6.9 6.7
0.35 0.20~0.46
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LLCR & T-rise – 輸入技巧SOP T• Tapped beam: A=最小截面積 最小截面積. 最小截面積 • 變斷面 忽略以鄰近『自由邊』為邊長的正方形材料。 變斷面: 忽略以鄰近『自由邊』為邊長的正方形材料。 • 有凹洞 A=最小截面積 L=凹洞最長長度 有凹洞: 最小截面積 最小截面積, 凹洞最長長度 凹洞最長長度. • 接觸點 延長 寬的長度 接觸點: 延長1/2寬的長度 寬的長度. • 直角轉彎處 A=最小截面積 L=1/2轉彎面之中的最短寬 直角轉彎處: 最小截面積 最小截面積, 轉彎面之中的最短寬. 轉彎面之中的最短寬
• 待續 待續……….
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結論與未來發展方向
完成LLCR與溫升的初步設計 完成LLCR與溫升的初步設計 介面，仍需加強部份： 介面，仍需加強部份： 近期：實驗，產品歸納、驗證， 近期：實驗，產品歸納、驗證， 建立完整SOP。 建立完整SOP。 遠期：掌握散熱條件。 遠期：掌握散熱條件。
• 電阻： 電阻：
1 L R=∑ Ke A
•
dQ 2 =I R • 電能： Q = 電能： dt • dQ dT • 熱傳導： Q = dt = K t A dx 熱傳導：
K e = 58000× % IACS
例如：C5191R-H, %IACS=14,
• R: 電阻(mΩ) • Q: 能量(W) • L: 通電的端子長度(mm) • A: 通電的端子截面積(mm2) • T: 溫度(°C or °K) • I: 電流(Amp.) • Ke: 導電係數(1/Ω.mm) • Kt: 熱傳導係數(W/mm °K.sec)
DS = 32% MH = 19% NB = 31% Cable = 18%
MOLD FLOW
Total = 167
17 27 DS
DS = 33% MH = 29% NB = 18% Cable = 20%
MH NB 15 24 CABLE
Total = 83
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Spring C17410-HT, IACS=48%
1 interface resistance. Current-in, T=30ºC
Grounding, T=30ºC
Bulk resistance(Rb) FEA Excel
LLCR(=Rb+Ri)
T-rise
Plug C2680R-H, IACS=29%
∆T I R = Kt A L 2
2
I 2 L2 ∆T = (°C ) 2 2Ke Kt A
L ∆T=T1-T0
T(°C) °
I
T=T0
T=T1
T=T0 Grounding(V=0)
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LLCR & T-rise – 應用範圍(1) T• 公母端子皆為等截面、相同材料端子。 公母端子皆為等截面 相同材料端子 等截面、 端子。 • 在良好、清潔的接觸條件下，單一接觸阻抗 在良好、清潔的接觸條件下，單一接觸阻抗(interface resistance) = 4.0mΩ。 Ω 則端子接觸對的最大穩態溫升可推算為： 則端子接觸對的最大穩態溫升可推算為：
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簡易端子溫升計算介面 - 初步開發成果
prepared by
陳啟明/FEA/TW
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Contents
• 工程分析Q1~Q2案件統計 工程分析Q1~Q2案件統計 Q1~Q2 • 電阻與溫升計算介面
2001
1-2Q,2002
DS 15 27
MH 27 24
NB 13 15
பைடு நூலகம்
CABLE TOTAL *54 109 17 83
* Includes projects from NHK & USA
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LLCR & T-rise – 基本公式 T-
T=T0
∆T1 ∆T2
I
T=T0 Grounding(V=0)
A1 ,l1
A2 ,l2
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LLCR & T-rise – 實例驗證&使用者介面 T• Interface resistance = 4.0mili-ohms per interface(under good contact condition). • All electrical energy will be converted to heat. • All surfaces are adiabatic, ie, neglect the heat convection & radiation. • All temperatures at current-in & -out are fixed to 30ºC(~ attach heat sink to both end). Material: (shown as right figure)
A1 , A2 : 端子平均截面積(=V/L). R1B < R1 < R1B + Ri / 2
I R1l1 R2l2 1 ∆T = (∆T1 + ∆T2 ) = ( + ) 2 2 K t1 A1 K t 2 A2
T(°C) °
2
R2 B < R2 < R2 B + Ri / 2
l1+l2
∆T=(∆T1 +∆T2 )/2 ∆ ∆
• 基本公式與假設 • 應用範圍 • 使用者介面 • 實例說明與驗證
• 結論與未來發展方向
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Projects in 1-2 Quarters, 2002 1STRUCTURE
30 54 DS MH NB CABLE 51 32
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Projects compare to 2001
Structure Analysis (88.8%)
DS 2001
1-2Q,2002
MH 50 32
NB 50 51
CABLE TOTAL 11 30 188 167
77 54
Mold Flow Analysis (76.1%)
I 2 RL l1 + l2 (°C ), L = ∆T = Kt A 2
T(°C) °
• l1,l2:通過電流的端子長度(mm)
l1+l2
∆T=T1-T0
I
T=T0
T=T1
A,l1
A,l2
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T=T0 Grounding(V=0)
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Ke = 58000 x 0.14 = 8.12E3 (1/Ω.mm)
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LLCR & T-rise – 假設 T• 只考慮單一導體的阻抗與溫升。 只考慮單一導體的阻抗與溫升。 • 所有電能皆 所有電能皆100%轉為熱能。 轉為熱能。 轉為熱能 • 忽略所有熱對流 忽略所有熱對流(heat convection)與熱輻射 與熱輻射(heat radiation)效應。 效應。 與熱輻射 效應 • 電流流入與流出端皆假設為固定溫度 如同接上固定溫度的 電流流入與流出端皆假設為固定溫度(如同接上固定溫度的 如同接上固定溫度的heat sink)。 。 則此端子的最大穩態溫升可推算為： 則此端子的最大穩態溫升可推算為：
LLCR & T-rise – 應用範圍(2) T• 公母端子為非等截面、不同材料端子。 公母端子為非等截面 不同材料端子 非等截面、 端子。 • 在良好、清潔的接觸條件下，單一接觸阻抗 在良好、清潔的接觸條件下，單一接觸阻抗(interface resistance) = 4.0mΩ。 Ω 則端子接觸對的最大穩態溫升，依現有經驗，可推算為： 則端子接觸對的最大穩態溫升，依現有經驗，可推算為：