Comprendre et Maîtriser la Thermique des Systèmes Electroniques
Les évolutions de l’électronique liées notamment à l’augmentation des densités de puissances et des fréquences de fonctionnement, imposent une prise en compte des aspects thermiques dès le début des études, en parallèle avec les contraintes mécaniques et de C.E.M. La fiabilité et le bon fonctionnement des électroniques passent obligatoirement par la maîtrise des échauffements.
Objectif : Ce séminaire a pour but de vous faire connaître les phénomènes physiques mis en jeu ainsi que les lois associées à ceux-ci, afin de pouvoir définir pour chaque cas, un modèle approché raisonnable et suffisant qui reste accessible au calcul manuel. L’accent sera mis sur la démarche à adopter et sur ce qui peut ou ne peut pas être négligé suivant le type de refroidissement utilisé. Chaque type de refroidissement sera illustré par un exemple de calcul pratique.
Contenu de la journée – Programme
Introduction
Les trois modes de transfert de la chaleur : Présentation succincte des 3 modes, conséquences sur le modèle de base, notion de coefficient d’échange h.
Transfert par conduction : Généralités, résistance thermique stationnaire, conduction au travers des ailettes, drains thermiques, résistance thermique de contact, cas des isolants électriques, matériaux et ordres de grandeur, utiliser les données du fabricant, exemples de calculs.
Transfert par rayonnement : Généralités, Lois fondamentales (Lambert, Planck, Wien, Stefan-Boltzmann), applications en électronique, exemples de calculs, rayonnement d’un dissipateur, rayonnement d’un coffret.
Transfert par convection : Définition, résistance thermique de convection, convection naturelle ou forcée, ordre de grandeur du coefficient h.
Convection naturelle : Formules de base, modèles généraux, modèle pour dissipateur, effet de la pression, effet de l’humidité de l’air.
Convection forcée : Formules de base, cas des dissipateurs ventilés / des plaques froides / des électroniques immergées, Choix.
Changement de phase : Introduction – Chaleur latente, refroidisseurs à ébullition, stockage thermique par matériau fusible.
Régimes transitoires : Capacité thermique, analogie électrique modélisation.
Utilisation de logiciels de calcul : Généralités et mise en garde, validation des résultats calculés.
Conclusion – Débat – Questions/réponses
Personnes concernées : Chefs de Projets, Techniciens et Ingénieurs ayant à spécifier, à concevoir ou à développer des systèmes électroniques.
Intervenant : Pierre LAPALUS - Expert en thermique des équipements électroniques