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工业散热器的选择及散热计算

点击次数:   更新时间:19/03/08 11:13:03     来源:www.sorfex.com关闭分    享:
  通过对大功率器件的散热计算,为选择合适的散热器提供帮助,保障有一个良好的、安全的、可靠的工作状态,下面我们就一起去了解一下工业散热器的选择及散热计算的相关知识。
  任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量。小功率器件损耗小,无需散热装置。而大功率器件损耗大,若不采取散热措施,则管芯的温度可达到或超过允许的结温,器件将会受到损坏。因此必须加散热装置,比较常用的就是将功率器件安装在散热器上,利用散热器将热量散到周围空间,必要时再加上散热风扇,以一定的风速加强冷却散热。在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板,它有更好的散热效果。散热计算就是在一定的工作条件下,通过计算来确定合适的散热措施及散热器。功率器件安装在散热器上。它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经散热器将热量散到周围空间。若没有风扇以一定风速冷却,这称为自然冷却或自然对流散热。
  热量在传递过程有一定热阻。由器件管芯传到器件底部的热阻为RJC,器器件底部与散热器之间的热阻为RCS,散热器将热量散到周围空间的热阻为RSA,总的热阻RJA="R"JC+RCS+RSA。若器件的最大功率损耗为PD,并已知器件允许的结温为TJ、环境温度为TA,可以按下式求出允许的总热阻RJA。
  RJA≤(TJ-TA)/PD
  则计算最大允许的散热器到环境温度的热阻RSA为
  RSA≤({T_ {J}-T_ {A}}over{P_ {D}})- (RJC+RCS)
  出于为设计留有余地的考虑,一般设TJ为125C。环境温度也要考虑较坏的情况,一般设TA=40C60C。RJC的大小与管芯的尺寸封装结构有关,一般可以从器件的数据资料中找到。RCS的大小与安装技术及器件的封装有关。如果器件采用导热油脂或导热垫后,再与散热器安装,其RCS典型值为0.10.2C/W;若器件底面不绝缘,需要另外加云母片绝缘,则其RCS可达1C/W。PD为实际的最大损耗功率,可根据不同器件的工作条件计算而得。这样,RSA可以计算出来,根据计算的RSA值可选合适的散热器了。
  通过计算大功率的RSA,来选择合适的散热器,在进行计算的过程中多加考虑环境、温度等一些外界条件对实验数据的影响结果。
小编:fairy
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