电器设备所用的散热元件的规格要通过公式计算

 

      电器设备产品的散热元件不是随便就用的,是需要能过各种参数用公式计算后,才能确定什么的规格匹配。因为电子产品在长时间高负荷的运转下,会产生很高的热量,如果不能及时将这些热量传递出去,往往会损坏电子产品,所以需要安装相应的电子元件散热器,而且还要根据产品的功率大小来做散热计算,以选择合适的。

      散热规格的计算:
      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,器件将受到损坏。因此必须加散热装置,最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电子散热器功率器件并安装在电子散热器上。它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经电子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。

      热量在传递过程中会有一定的热阻。由器件管芯传到器件底部的热阻为R JC,器件底部与散热器之间的热阻为R CS,电子散热器将热量散到周围空间的热阻为R SA,总的热阻R JA="R" JC+R CS+R SA。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R JA。
R JA≤(TJ-TA)/PD
则计算最大允许的电子散热器到环境温度的热阻R SA为
R SA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(R JC+R CS)

出于为设计留有余地的考虑,一般设TJ为125℃。

      环境温度也要考虑较坏的情况,一般设TA=40℃ 60℃。R JC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。R CS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,再与电子散热器安装,其R CS典型值为0.1 0.2℃/W;若器件底面不绝缘,需要另外加云母片绝缘,则其R CS可达1℃/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值可选合适的散热元件。

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