296
5 Bewertung und Validierung
Definition 5.25: Das Wärmeleitvermögen [169] (engl. thermal conductance) ist
definiert als die thermische Energie, die durch eine Schicht pro Zeiteinheit transferiert
wird, wenn die beiden Enden eine Temperaturdifferenz von einer Temperatureinheit
(typischerweise in Kelvin gemessen) besitzen.
Aus Gleichung (5.42) folgt
P th
∆θ
= κ ∗
A
L
(5.43)
Der reziproke Wert dieser Größe heißt thermischer Widerstand (auch Wärmeleitwiderstand) R th :
R th =
∆θ
P th
=
L
κ ∗ A
(5.44)
Lemma 5.1: Thermische Widerstände addieren sich wie elektrische Widerstände.
Wir können thermisches Verhalten analog zu elektrischem Verhalten modellieren.
Beispiel 5.5: Wir betrachten einen Mikroprozessor, der eine thermische Leistung P th
erzeugt, einen thermischen Widerstand R th,chip des Prozessorchips und thermischen
Widerstand R th, f an des Lüfters (siehe Abb. 5.22).
Abb. 5.22 Thermisches Modell eines
Mikroprozessors mit Lüfter
Masse=Referenztemperatur
th,chip
P th
R
R th,fan
fan
∆
∆
Es gilt
∆θ = R th ∗ P th
(5.45)
R th = R th,chip + R th, f an
(5.46)
Als Beispiel betrachten wir die folgenden Werte:
R th,chip = 0.4 W/K
(5.47)
R th, f an = 0.3 W/K
(5.48)
P th = 10 W
(5.49)
Daraus errechnen wir:
∆θ = 7 K
(5.50)
∆θ f an = 3 K
(5.51)
∇