الحلقة 20، المعدن والتوصيل الحراري

كل رقم في هذه الحلقة ومصدره وتاريخ التحقق منه. والمعايير مذكورة بمراجعاتها السارية حتى 2026-09-02.

  1. [1]
    Cree LED, CLD-AP5, XLamp thermal management
    downloads.cree-led.com

    شرائح XLamp البيضاء تتجاوز كفاءتها 40٪، ونحو 50 إلى 60٪ من القدرة الداخلة تخرج حرارةً؛ والافتراض المتحفّظ للتحجيم 25٪ نورًا و75٪ حرارة؛ وهدف تصميم مادة الواجهة دون 1 °م/W.

  2. [2]
    US DOE, 2022 Solid-State Lighting R&D Opportunities
    energy.gov

    الفعالية الضوئية للإشعاع 323 lm/W لأبيض نموذجي بفوسفور عند 3000 K وCRI 80، و414 lm/W لأبيض مثالي بمزج الألوان؛ وقيمة الحزمة البيضاء الدافئة 165 lm/W لسنة 2020 عند 25 °م؛ والفعالية = LER × كفاءة تحويل القدرة؛ وتحرّر الحرارة في الفوسفور بفقد ستوكس.

  3. [3]
    Cree LED, CLD-AP37, optimizing PCB thermal performance for XLamp LEDs
    downloads.cree-led.com

    مقاومة اللوحة مع واجهة التثبيت المقاسة لشريحة XP-E عند 0.7 A: 3.81 °م/W لقلب معدني مقابل 8.40 °م/W للوحة FR-4 بسماكة 1.6 مم بأربع عشرة فتحة حرارية بنحاس 4 oz. ومن المبدّد إلى المحيط 13.60 °م/W، ومع حزمة ورقة البيانات 5.8 °م/W يكون التقسيم 25 / 16 / 59٪. ولا يُنصح بتقنية الفتحات فوق 5 W للشريحة.

  4. [4]
    JEDEC JESD51-14, transient dual interface test method for junction-to-case thermal resistance
    jedec.org

    يعرّف حلقة الحزمة من الوصلة إلى الغلاف فقط. مذكور للقول إن Rth يسمّي حلقة واحدة، وإن المصنّعين ينشرون إمّا من الوصلة إلى الغلاف أو إلى نقطة اللحام، وليسا الرقم نفسه.

  5. [5]
    Kaiser Aluminum, alloy property data (6061, 1100, 6063 sheets)
    online.kaiseraluminum.com

    التوصيل الحراري بحسب حالة المعالجة عند 20 °م: 1100-O عند 222؛ و6063 حالة O عند 218 وT1 عند 193 وT6 عند 201؛ و6061 حالة O عند 180 وT4 عند 154 وT6 عند 167 W/m·K. ولا تطبع Kaiser قيمة حرارية لحالة T5 من 6063، ولهذا يستخدم الجدول T6 عند 201. ومعها %IACS بجانب كل قيمة حرارية.

  6. [6]
    NADCA, Product Specification Standards for Die Castings, alloy data
    cwmdiecast.com

    قيم نمطية بحالة السبك لعيّنات اختبار مصبوبة منفصلة: عائلة A380 عند 96.2، وA360 عند 113، وA413 عند 121، وB390 عند 134 W/m·K، دون حرارة اختبار مطبوعة. والجدول A-3-3 يقيّم قدرة ملء القالب على أنها الأفضل للسبائك الأعلى سيليكونًا.

  7. [7]
    Lumileds, WP31, Practical Heat Sink Design for Illumination (white paper, 2018)
    lumileds.com

    التباعد الأمثل بين الزعانف نحو 6 إلى 10 مم من الفراغ الحر لمبدّد 100 × 100 مم بزعانف 45 مم؛ ودون هذا النطاق يُعاق سريان الهواء بالحمل الطبيعي.

  8. [8]
    Bar-Cohen, Iyengar and Kraus, Design of optimum plate-fin natural convective heat sinks, ASME J. Electronic Packaging 125 (2003) 208-216
    files.engineering.com

    الشكل الأمثل كتليًا مقابل الأقصى تبديدًا، ونتيجة أن لكل ثنائية سماكة وتباعد ارتفاعًا لا يضيف بعده مزيد الزعنفة شيئًا بسبب كفاءة الزعنفة وتراجع المعامل.

  9. [9]
    Mehrtash and Tari, A correlation for natural convection heat transfer from inclined plate-finned heat sinks, Applied Thermal Engineering 51 (2013) 1067-1075
    users.metu.edu.tr

    بيانات مصفوفات الزعانف العمودية تتناسب مع نحو H^0.68 (مضبوطة على زعنفتين بارتفاع 15 و25 مم)، فمضاعفة الارتفاع تكسب نحو 60٪، والوضع العمودي يعطي أعلى معدلات الحمل. سجل الناشر: doi 10.1016/j.applthermaleng.2012.10.043.

  10. [10]
    Texas Instruments, TIDA030, Thermal comparison of FR-4 and insulated metal substrate PCB for GaN inverter (June 2019)
    ti.com

    دراسة منفصلة عن المرجع [3] على عاكس GaN: لوحة FR-4 بسماكة 0.84 مم قُدّرت عند 3.76 °م/W مقابل 4.23 °م/W لتلك البنية المعدنية، وكان عازلها بسماكة 0.152 مم أسمك مما تحتاج؛ وحدّ المبدّد 31.8 من 39.1 °م/W لكل ترانزستور، فالمبدّد هو المهيمن.

  11. [11]
    Bergquist, TCLAD MP-06503 technical data sheet (March 2019)
    mclpcb.com

    عازل بسماكة 76 ميكرومتر عند 0.58 °م·سم²/W مقابل قاعدة ألمنيوم بسماكة 1.6 مم عند 150 إلى 200 W/m·K (0.08 إلى 0.11 °م·سم²/W): العازل هو الحدّ الأكبر عبر المكدّس، نحو خمسة إلى سبعة أضعاف. رابط مرآة؛ وخط المنتج الآن على tclad.com.

  12. [12]
    deSorgo, Thermal interface materials, Electronics Cooling, 1 September 1996
    electronics-cooling.com

    اختبار مخبري على رقاقة اختبار حرارية بقدرة 6 W بالحمل الطبيعي: وصلة جافة عند 2.9 °م/W من الغلاف إلى المبدّد مقابل 0.9 °م/W مع الشحم، والمسار كله من 8.1 إلى 9.9 °م/W، أي نحو 22٪. ومعه المادة المرنة بتوصيل 5 W/mK عند ضعف مقاومة الشحم بتلامس دون 30٪.

  13. [13]
    Blazej, Thermal interface materials, Electronics Cooling, 1 November 2003
    electronics-cooling.com

    مقاومة الوصلة تنخفض مع ضغط التماس، وترتيب مواد الواجهة بوحدة °م·سم²/W: لهذا تُحدَّد مادة الواجهة عند ضغط ومساحة معلومين لا بالتوصيل الحجمي.

  14. [14]
    Gustavsen and Berdahl, Spectral emissivity of anodized aluminum and the thermal transmittance of aluminum window frames, LBNL
    escholarship.org

    الألمنيوم المؤنود مقاس عند 0.83 إلى 0.86؛ ومقطع مبثوق جديد غير معالَج مقاس عند 0.02، ويوصي المؤلفان بقيمة 0.05 للألمنيوم الجديد غير المعالَج.

  15. [15]
    HeatSinkCalculator, The importance of radiation in heat sink design
    heatsinkcalculator.com

    على مبدّد حراري صغير بالحمل الطبيعي عند انبعاثية 0.85 حمل الإشعاع 28.3 إلى 30.4٪ من التبديد الكلي بين 5 و25 W؛ وحالة المعدن الخام (قيمة مرجعية 0.09) اشتغلت أسخن بقرابة 30 °م. وهو مصدر ثنائية الأعمدة 0.09 / 0.85.

  16. [16]
    LBNL Heat Island Group, Cool roofs reference data
    heatisland.lbl.gov

    الامتصاصية الشمسية والانبعاثية تحت الحمراء خاصيتان في نطاقين موجيين مختلفين. مذكور لنقطة الحمل الشمسي النهاري على التشطيبات الخارجية الداكنة، لا كقياسات على وحدات إنارة.

  17. [17]
    ASHRAE Climatic Design Conditions 2025 (ashrae-meteo.info), Riyadh King Khaled International, WMO 404370, 1999 to 2023
    ashrae-meteo.info

    حرارة التصميم للتبريد عند نسبة 0.4٪ هي 45.0 °م؛ والحدّ الأقصى الخمسيني 49.8 °م. وتعطي طبعة 2021 القيمتين 44.9 و48.3 °م. أما قيمة 44.2 °م المطبوعة في بناء سابق فهي قيمة دليل 2005 لمحطة أخرى وقد سُحبت.

  18. [18]
    Bar-Cohen and Rohsenow, Thermally optimum spacing of vertical, natural convection cooled, parallel plates, ASME J. Heat Transfer 106 (1984) 116-123
    doi.org

    صيغة التباعد الأمثل متساوي الحرارة S_opt = 2.714 L / Ra_L^0.25 التي يُتحقق بها من منحنى الشريحة 6. (وتطبع ورقة 2003 [8] القيمتين 2.66 و2.677 لمصفوفاتها.)

  19. [19]
    IEC 60598-1:2024, Luminaires, Part 1: General requirements and tests
    webstore.iec.ch

    الإصدار العاشر، نُشر في نوفمبر 2024 وحلّ محل الإصدار التاسع لسنة 2020، وهو المراجعة السارية. ويوسم ta فقط حين يخالف 25 °م؛ وtc تقدير لغلاف مكوّن مستقل عن ta. ملاحظة تحقق: الأحكام الخاصة باختبار الحرارة والتثبيت المُلخّصة في هذه الحلقة قُرئت في إصداري 2008 و2020، وقد تغيّر ترقيم البنود والملاحق، ولهذا لا يُذكر أي رقم بند في الحلقة.

  20. [20]
    ANSI/IES LM-98-24, Approved Method: Measuring in-situ temperature of solid-state lighting components in lamps and luminaires
    webstore.ansi.org

    الطريقة المعتمدة لقياس الحرارة في الموقع التي ينبغي طلبها، عند نقطة قياس أسخن شريحة، مع إجراء عند حرارة محيط مرتفعة. ولا تذكر شيئًا عن فتحات الوصول أو إعادة الإحكام أو استنتاج درجة الحماية: فتلك الجملة في الشريحة 12 ممارسة NLC.

  21. [21]
    ANSI/IES LM-80-21, Approved Method: Measuring maintenance of light output characteristics of solid-state light sources
    store.ies.org

    ثبات التدفق واللون لحزم LED ومصفوفاتها ووحداتها، مفهرسًا بحرارة الغلاف المضبوطة (TMP). ويوثّق الحرارة التي ثُبّت عندها الاختبار، لا الحرارة التي تبلغها الحزمة داخل وحدتك، وليست حرارة الوصلة هي الكمية الموثّقة.

  22. [22]
    IEC 62722-2-1:2023, Luminaire performance, Part 2-1: Particular requirements for LED luminaires
    webstore.iec.ch

    الإصدار الثاني، نُشر في 2023-01-24. ويصرّح المصنّع بقيمة tq، أي أعلى حرارة محيط حول الوحدة مرتبطة بأداء مقرّر، ويجب ذكرها ولو كانت 25 °م.

  23. [23]
    Copper Development Association, alloy C11000 physical properties
    alloys.copper.org

    التوصيل الحراري 226 Btu/sq ft/ft hr/°F عند 68 °F، أي 391 W/m·K عند 20 °م. صف النحاس المرجعي.

  24. [24]
    Australian Aluminium Council, Aluminium Extrusions Manual (February 2023), page 9
    aluminium.org.au

    عملية البثق: مقطع واحد ثابت يُدفع عبر قالب؛ وطرفاه مفتوحان، فالغلاف المحكم يحتاج تشغيلًا آليًا أو أغطية طرفية أو عملية أخرى.

  25. [25]
    Zhang et al., Effects of Si and Sr elements on solidification microstructure and thermal conductivity of Al-Si-based alloys, J. Mater. Sci. 57 (2022) 6428-6444
    doi.org

    السيليكون في المحلول الصلب يشتّت الإلكترونات التي تحمل الحرارة في سبائك الألمنيوم المصبوبة.

  26. [26]
    Luo et al., A quantitative study on the interaction between silicon content and heat treatment on thermal conductivity of Al-Si binary alloys, Int. J. Metalcasting 16 (2022) 1585-1594
    doi.org

    مصدر مرافق لآلية السيليكون في المحلول وتفاعلها مع المعالجة الحرارية.

  27. [27]
    Advanced Thermal Solutions, Qpedia, How heat sink anodization improves thermal performance, part 1 (9 November 2010)
    qats.com

    طبقة الأكسيد لا الصبغة هي التي تضبط الانبعاثية تحت الحمراء: فالأنودة الشفافة تشعّ بكفاءة تقارب السوداء.

  28. [28]
    Design1st (Kevin Bailey), Thermal emissivity values table
    design1st.com

    الألمنيوم المؤنود: أسود 0.82 و0.86، وشفاف 0.76 و0.84. والألمنيوم المصقول جدًا 0.039 إلى 0.057.

  29. [29]
    Lasance, Thermal facts and fairy tales: fairy tales about heat sink performance calculations, Electronics Cooling, 4 October 2016
    electronics-cooling.com

    الزعانف العميقة المتقاربة تتبادل الإشعاع فيما بينها في معظمه؛ والخرج الإشعاعي لا يتناسب مع مساحة الزعانف المبلّلة الكلية.

  30. [30]
    Shabany, Simplified correlations for radiation heat transfer rate in plate fin heat sinks, Electronics Cooling, 1 August 2008
    electronics-cooling.com

    معامل الرؤية في القناة بين جدران الزعانف والقاعدة والمحيط، وهو الذي يحكم الخرج الإشعاعي للمبدّد المزعنف.

  31. [31]
    ASTM E1004-23, Standard test method for determining electrical conductivity using the electromagnetic (eddy current) method
    astm.org

    فحص %IACS بالتيار الدوامي للمصبوب الوارد مقابل قيمته المعلنة؛ ولتقييم المعالجة الحرارية للألمنيوم يُستخدم مع فحص صلادة. ولا يحدّد السبيكة وحده.