Tepelný odpor R_th predstavuje mieru odporu, ktorý bráni toku tepla medzi dvoma bodmi. Čím vyššia hodnota tepelného odporu, tým ťažšie je teplo odvádzať a tým sa zvyšuje teplota. Ak je teplota komponentu príliš vysoká, môže to spôsobiť problémy ako degradácia komponentu, zníženie jeho výkonu a v najhoršom prípade jeho zlyhanie.

Preto je dôležité poznať správne hodnoty tepelného odporu komponentu a chladiča a zabezpečiť, aby boli tepelné vlastnosti chladiaceho systému dostatočné na odvod tepla. Pri navrhovaní systému chladenia sa preto musí brať do úvahy viacero faktorov, vrátane tepelných vlastností komponentu a chladiča, ich umiestnenia a spôsobu prenosu tepla medzi nimi.

Pre výpočet tepelného odporu polovodičového prvku alebo tranzistora sa používa vzorec :

R_th = (( T_j - T_a ) / P ) - R_tp - R_tt

Kde:

• R_th: tepelný odpor polovodičového prvku alebo tranzistora v °C/W (stupne Celzia na watt)
• T_j: teplota p-n prechodu alebo hrubá teplota polovodičového prvku v °C (stupne Celzia)
• T_a: okolitá teplota v °C (stupne Celzia)
• P: výkon generovaný polovodičovým prvkom alebo tranzistorom v wattoch (W)
• R_tp: tepelný odpor pripojovacieho plošného spoja (napr. plošného spoja na doske plošných spojov) v °C/W (stupne Celzia na watt)
• R_tt: tepelný odpor z prechodu polovodičového prvku alebo tranzistora na povrch radiátora v °C/W (stupne Celzia na watt)

Príklad výpočtu

Predpokladajme, že máme tranzistor, ktorý má teplotu p-n prechodu T_j 100°C, okolitú teplotu T_a 25°C, výkon P 1W, tepelný odpor pripojovacieho plošného spoja R_tp 0,5 °C/W a tepelný odpor z prechodu polovodičového prvku alebo tranzistora na povrch radiátora R_tt 1,2 °C/W. Potom tepelný odpor R_th bude:

R_th = ((T_j - T_a) / P) - R_tp - R_tt R_th = ((100°C - 25°C) / 1W) - 0,5 °C/W - 1,2 °C/W R_th = 74 °C/W

To znamená, že tepelný odpor tranzistora v tomto príklade je 74 °C/W.

Tabuľka piatich hodnôt tepelných parametrov kovov používaných na chladenie elektronických komponentov:

Poznámka: Tepelné vlastnosti eloxovaného hliníka sa môžu líšiť v závislosti na procese eloxovania a vrstve oxidu hliníka, ktorá sa vytvára počas procesu.