Термическое сопротивление радиатора: расчёт и смысл параметра
Что такое Rth радиатора, как его рассчитывать и измерять, какие значения считать хорошими и почему площадь основания важнее площади рёбер.
Термическое сопротивление Rth (°C/Вт) — главный показатель эффективности радиатора. Понимание его физики отделяет работающее тепловое решение от «куска металла».
Что такое Rth
Rth показывает, на сколько градусов нагреется радиатор на каждый ватт рассеиваемой мощности при данной температуре окружающей среды:
T_радиатора = T_воздуха + P × Rth
Три составляющие
Полное тепловое сопротивление цепи «источник → воздух» состоит из трёх сопротивлений последовательно:
- Rth источник→радиатор (интерфейс): термопаста, термопрокладка, прилегание. Худшее звено часто здесь: плоское прилегание без термоинтерфейса даёт 1–3 °C/Вт, хорошая термопаста — 0,2–0,5;
- Rth распространения (основание → ребро): зависит от толщины основания и материала; медное основание с алюминиевыми рёбрами снижает его в разы;
- Rth радиатор→воздух (конвекция + излучение): площадь рёбер, их шаг и высота, ориентация.
Что даёт хороший результат
| Уровень | Rth (с учётом интерфейса) |
|---|---|
| Компактный радиатор | 2,5 – 4,5 °C/Вт |
| Качественный профильный | 1,0 – 1,5 °C/Вт |
| Высокоэффективный (тепловые трубы) | 0,5 – 0,8 °C/Вт |
| Vapor chamber | 0,2 – 0,5 °C/Вт |
Площадь основания vs площадь рёбер
Распространёненная ошибка — гнаться за площадью рёбер, имея тонкое основание. Тепло «не успевает» разойтись от источника к рёбрам, и дальние рёбра бесполезны. Золотое правило: толщина основания ≥ 3–5 мм для алюминия (или медная вставка), плоскость ≤ 0,05 мм на 100 мм.
Как измеряем Rth
Стендовые испытания: источник известной мощности (нагреватель + термопары), измерение температуры основания и воздуха в установившемся режиме. Каждый наш типоразмер проходит такой тест; протокол предоставляется по запросу.
Заказ расчёта
Пришлите тепловую мощность и допустимые температуры — за 24 часа подготовим расчёт цепи с разбивкой по трём сопротивлениям и предложим 2–3 варианта конструкции.
Частые вопросы
Что важнее — Rth или площадь?
Rth: он учитывает всю цепь. Большая площадь с плохим интерфейсом проигрывает компактному радиатору с термопастой.
Как термоинтерфейс влияет на нагрев?
Без термопасты добавляется 1–3 °C/Вт — это как удвоить мощность нагрева.
Какая плоскость основания нужна?
Не более 0,05 мм на 100 мм — иначе контакт с источником будет точечным.
Проводите ли стендовые испытания?
Да, каждый типоразмер — с протоколом измерения Rth по запросу.
Пришлите чертёж — коммерческое предложение в течение 24 часа.