熱阻的計算方法

2022-05-22 22:57:04 字數 1259 閱讀 7408

首先確定要散熱的電子元器件,明確其工作引數,工作條件,尺寸大小,安裝方式,選擇散熱器的底板大小比元器件安裝面略大一些即可,因為安裝空間的限制,散熱器主要依靠與空氣對流來散熱,超出與元器件接觸面的散熱器,其散熱效果隨與元器件距離的增加而遞減。對於單肋散熱器,如果所需散熱器的寬度在表中空缺,可選擇兩倍或三倍寬度的散熱器截斷即可。

關於散熱器選擇的計算方法

引數定義:

rt─── 總內阻,℃/w;

rtj─── 半導體器件內熱阻,℃/w;

rtc─── 半導體器件與散熱器介面間的介面熱阻,℃/w;

rtf─── 散熱器熱阻,℃/w;

tj─── 半導體器件結溫,℃;

tc─── 半導體器件殼溫,℃;

tf─── 散熱器溫度,℃;

ta─── 環境溫度,℃;

pc─── 半導體器件使用功率,w;

δtfa ─── 散熱器溫公升,℃;

散熱計算公式:

rtf =(tj-ta)/pc - rtj –rtc

散熱器熱阻rff 是選擇散熱器的主要依據。tj 和rtj 是半導體器件提供的引數,pc是設計要求的引數,rtc 可從熱設計專業書籍中查表。

(1) 計算總熱阻rt:rt= (tjmax-ta)/pc

(2) 計算散熱器熱阻rtf 或溫公升δtfa:rtf = rt-rtj-rtc δtfa=rtf×pc

(3)確定散熱器:按照散熱器的工作條件(自然冷卻或強迫風冷),根據rtf 或δtfa和 pc 選擇散熱器,查所選散熱器的散熱曲線(rtf 曲線或δtfa線),曲線上查出的值小於計算值時,就找到了合適的散熱器。

對於型材散熱器,當無法找到熱阻曲線或溫公升曲線時,可以按以下方法確定:

按上述公式求出散熱器溫公升δtfa,然後計算散熱器的綜合換熱係數α:

α=7.2ψ1ψ2ψ3

式中:ψ1─── 描寫散熱器l/b對α的影響,(l為散熱器的長度,b為兩肋片的間距);

ψ2─── 描寫散熱器h/b對α的影響,(h為散熱器肋片的高度);

ψ3─── 描寫散熱器寬度尺寸w增加時對α的影響;

√√ [(tf-ta)/20]───描寫散熱器表面最高溫度對周圍環境的溫公升對α的影響;

以上引數可以查表得到。

計算兩肋片間的表面所散的功率q0

q0 =α×δtfa×(2h+b)×l

根據單面帶肋或雙面帶肋散熱器的肋片數n,計算散熱功率pc′

單面肋片:pc′=nq0

雙面肋片:pc′=2nq0

若pc′ >pc 時則能滿足要求。

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