散热器选型散热面积理论计算及风扇选择

散热器如何选‎型及计算【1】散热器基础1、散热量计量单‎位的W 是什么？散热器技术性‎能中的W 是热功率计量‎单位。

是指每米或每‎片（柱）散热器在不同‎工况下每小时‎的散热量（瓦）。

2、什么是金属热‎强度？其在工程中的‎实际意义是什‎么？金属热强度Q‎（W/KG .℃）:是指金属散热‎器内热媒的平‎均温度与室内‎空气温度相差‎1℃时,每公斤质量的‎金属单位时间‎所散出的热量‎.Q值越大,说明散出同样‎的热量所耗用‎金属越少.这个指标是衡‎量散热器节能‎和经济性的一‎个指标。

各种散热器的‎金属热强度比‎较表3、什么是散热器‎的传热系数?散热器的传热‎系数K(W/㎡.℃):是指散热器内‎热媒的平均温‎度与室内气温‎相差为1度时‎,每平方米散热‎面积所传出的‎热量.该值与散热面‎积的乘积,再乘标准传热‎温差(64.5℃)就是该散热器‎的标准散热量‎.即Q=K.F.64.5,在散热面积一‎定的情况下,K值越大,则散热器的散‎热量就越大.K值为整个传‎热过程的综合‎系数(包括对流传热‎和辐射传热),与散热器本身‎的特点和使用‎条件有关,如水流情况,内外表面情况‎等。

4、散热器的散热‎过程是什么样‎的?当温度较高的‎热媒在散热器‎内流过时,热媒所携带的‎热量通过散热‎器不断地传给‎温度较低的室‎内空气,其散热过程为‎:1、散热器内的热‎媒通过对流换‎热把热量传给‎散热器内壁面‎(内表面放热系‎数)2、内壁面靠导热‎把热量传给外‎壁;3、外壁靠对流换‎热把大部分热‎量传给空气,又靠辐射把一‎小部分热量传‎给室内的物体‎和人.5、散热器的水容‎量对采暖的影‎响如何?散热器水容量‎对采暖的影响‎:1、散热器的水容‎量大,采暖系统热惰‎性比较大,在锅炉间断供‎热时,水冷却时间稍‎长一些,采暖房间仍可‎以保持相当长‎时间的一定温‎度.但再供水时,水升温也比较‎慢.大水容量的系‎统调节反映速‎度较慢.在连续供热时‎,对供暖质量无‎影响；2、散热器的水容‎量小,启动时间短,温度调节灵敏‎,居室升温快,便于分户计量‎供热,既省钱又方便‎；3、热量是靠流动‎的水携带和运‎输的,水容量大小对‎热量无直接影‎响,只是调节时间‎有长短分别。

散热器选择及散热计算散热器是电子设备中常用的散热元件，它的作用是将设备内部产生的热量传递到周围的环境中，保持设备的工作温度在安全范围内。

选择合适的散热器对于电子设备的稳定运行至关重要，本文将介绍散热器的选择方法以及散热计算的相关知识。

一、散热器的选择方法在选择散热器时需要考虑以下几个因素：1.散热器的材质：常见的散热器材质有铝、铜、塑料等。

铝散热器具有较好的导热性能和价格优势，适用于一般散热需求。

铜散热器具有更好的导热性能，适用于高功率和高温度的散热需求。

塑料散热器价格低廉，但导热性能较差，适用于低功率设备的散热。

2.散热器的尺寸：散热器的尺寸要与设备的散热需求相匹配。

一般来说，散热器面积越大，散热能力越强。

但是需要考虑到设备的尺寸和散热器与其他元件的配合问题，不能盲目追求大面积的散热器。

3.散热器的散热能力：散热器的散热能力可以通过热阻值来评估。

热阻值(R)是散热器在单位面积上传热所需的温度差。

热阻值越小，散热能力越强。

在选择散热器时，可以参考供应商提供的散热曲线图，选择适合设备功率的散热器。

4.散热器的风扇：对于需要强制风冷的设备，散热器通常需要配备风扇。

风扇的选择要考虑风量和噪音等因素。

风量越大，散热能力越强，但同时也会带来更高的噪音。

需要根据设备的散热要求和使用环境综合考虑。

二、散热计算方法散热计算是确定散热器的散热能力是否满足设备要求的关键步骤。

以下介绍两种常用的散热计算方法。

1.根据设备功率计算：设备功率(P)是进行散热计算的基础数据。

根据设备的功率，可以利用下面的公式计算散热器的面积：A=P/(Q*ΔT)其中，A是散热器面积，P是设备功率，Q是散热能力系数，ΔT是设备工作温度与环境温度之差。

散热能力系数Q一般根据设备的类型和工作环境选择：在通常的办公环境中，可以选择Q为15-20W/m²·K；在工业环境中，需要考虑更高的Q 值。

2.根据设备工作温度计算：如果设备的工作温度已知，可以根据下面的公式计算散热器的热阻值：R=(Ts-Ta)/P其中，R是散热器的热阻值，Ts是设备工作温度，Ta是环境温度，P是设备功率。

散热器尺寸设计计算方法1.散热器面积计算：散热器的面积是散热效果的关键因素之一、根据散热器的材料、形状和工况要求，可以计算出散热器需要的面积。

常用的计算公式如下：A=Q/(U*ΔT)其中，A为散热器面积（m^2），Q为需要散热的功率（热量，W），U为散热器的总传热系数（J/(m^2·s·K)），ΔT为散热器的温差（K）。

2.散热器尺寸计算：散热器的尺寸也是影响散热效果的重要参数。

常用的尺寸设计计算方法有以下几种：（1）翅片间距计算：翅片间距是翅片散热器的一个重要参数，影响散热器的散热面积。

一般情况下，翅片间距需要与相邻的翅片高度相等，以确保散热面积充分利用。

翅片间距计算公式如下：S=H/(N+1)其中，S为翅片间距（m），H为散热器的高度（m），N为翅片数量。

（2）翅片厚度计算：翅片厚度会影响散热器的散热效果和机械强度，一般情况下，翅片厚度越小，散热效果越好。

根据散热器的散热面积和翅片的数量，可以计算出翅片的厚度。

翅片厚度计算公式如下：T=A/(N*L)其中，T为翅片厚度（m），A为散热器的面积（m^2），N为翅片数量，L为散热器的长度（m）。

（3）散热管直径计算：散热管的直径也是散热器的一个重要尺寸参数。

直径越大，散热效果越好，但同时也会增加材料成本。

根据散热器的总传热系数和散热管的数量，可以计算出散热管的直径。

D=sqrt((4Q)/(P*π*N))其中，D为散热管的直径（m），Q为需要散热的功率（W），P为散热管的壁厚（m），N为散热管的数量。

除了上面介绍的计算方法，根据具体的散热要求和特殊情况，也可以采用一些其他的尺寸设计计算方法。

需要根据实际情况选择合适的计算方法，确保散热器的散热效果和稳定性。

散热器选型-散热面积理论计算及风扇选择散热器选型，散热面积理论计算及风扇选择。

散热器选择的计算方法一，各热参数定义：Rja———总热阻，℃/W；Rjc———器件的内热阻，℃/W；Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻，℃/W；Rsa———散热器热阻，℃/W；Tj———发热源器件内结温度，℃；Tc———发热源器件表面壳温度，℃；Ts———散热器温度，℃；Ta———环境温度，℃；Pc———器件使用功率，W；ΔTsa ———散热器温升，℃；二，散热器选择：Rsa =(Tj-Ta)／Pc - Rjc -Rcs式中：Rsa（散热器热阻）是选择散热器的主要依据。

Tj 和Rjc 是发热源器件提供的参数，Pc 是设计要求的参数，Rcs 可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/（接触面积X接触材料导热系数）。

（1）计算总热阻Rja：Rja= (Tjmax-Ta)／Pc （2）计算散热器热阻Rsa 或温升ΔTsa：Rsa = Rja－Rtj－RtcΔTsa＝Rsa×Pc（3）确定散热器按照散热器的工作条件（自然冷却或强迫风冷），根据Rsa 或ΔTsa 和Pc 选择散热器，查所选散热器的散热曲线（Rsa 曲线或ΔTsa 线），曲线上查出的值小于计算值时，就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速，根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻曲线上风速对应的阻力压降，选择满足流量和压力工作点的风扇。

散热器热阻曲线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 三，散热器尺寸设计：对于散热器，当无法找到热阻曲线或温升曲线时，可以按以下方法确定：按上述公式求出散热器温升ΔTsa，然后计算散热器的综合换热系数α：α＝7.2ψ1ψ2ψ3{√√ [(Tf-Ta)／20]}式中：ψ1———描写散热器L/b 对α的影响，（L 为散热器的长度，b 为两肋片的间距）；ψ2———描写散热器h/b 对α的影响，（h 为散热器肋片的高度）；ψ3———描写散热器宽度尺寸W 增加时对α的影响；√√ [(Tf-Ta)／20]———描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对α的影响；以上参数可以查表得到。

设备散热器风扇的选型和设计计算一、了解设备散热需求首先，需要准确了解设备的散热需求。

散热需求取决于设备的功率消耗、温度要求和工作环境等因素。

通常，功率消耗越高、温度要求越低、工作环境越苛刻，散热需求就越大。

二、计算散热功率在了解设备散热需求后，需要计算所需的散热功率。

散热功率的计算可以使用下述公式：Q=P×(T2-T1)/η其中，Q为散热功率（单位为瓦特），P为功率消耗（单位为瓦特），T2为设备工作温度（单位为摄氏度），T1为环境温度（单位为摄氏度），η为设备的热效率。

三、确定散热器类型根据散热功率和设备系统的特点，选择合适的散热器类型。

常见的散热器类型包括散热片（fin heat sink）、板式散热器（plate heat sink）、液冷散热器（liquid cooling heat sink）等。

四、计算散热器尺寸根据散热功率和散热器类型，计算散热器的尺寸。

散热器尺寸的计算可以使用估算法或者CFD模拟仿真方法。

估算法通常是基于实验数据和经验公式，而CFD模拟仿真方法可以提供更精确的结果。

五、选择合适的风扇根据散热器尺寸和散热需求，选择合适的风扇。

风扇的选型要考虑风量、风压、噪音、寿命等因素。

一般而言，风量和风压越大，散热效果越好，但噪音也会增加。

六、确定风扇位置和安装方式风扇的位置和安装方式对散热效果有重要影响。

一般而言，风扇应尽可能靠近散热表面并与之紧密结合，以提高热量传递效率。

此外，还需要保证风扇的气流方向和设备散热方向一致。

七、进行散热系统热流仿真分析为了验证散热系统的设计效果，可以进行热流仿真分析。

通过仿真分析，可以获得散热器各部位的温度分布和热流路径，从而优化设计。

以上是设备散热器的选型和设计计算的一般原理和步骤。

在实际应用中，还需要根据具体设备的要求和限制进行合理调整和优化。

此外，还需要注意散热系统的维护和保养，以确保其长期稳定工作。

散热器的选型与计算以7805为例说明问题.设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.正确的设计方法是:首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.散热器的计算:总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/PdTjmax :芯组最大结温150℃Ta :环境温度85℃Pd : 芯组最大功耗Pd=输入功率-输出功率={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2=5.5℃/W总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C其中k:导热率铝为2.08d:散热器厚度cmA:散热器面积cm2C:修正因子取1按现有散热器考虑,d=1.0 A=17.6×7+17.6×1×13算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W,散热器选择及散热计算目前的电子产品主要采用贴片式封装器件，但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装，这主要是可方便地安装在散热器上，便于散热。

工程一：室热水供暖工程施工模块三：散热器施工安装单元 2散热器的计算1-3-2-1散热器面积及片数的计算方法1. 计算散热器的散热面积供暖房间的散热器向房间供应热量以补偿房间的热损失。

根据热平衡原理， 散热器的散热量应等于房间的供暖设计热负荷。

散热器散热面积的计算公式为QFK (t pj 式中 F ——散热器的散热面积（m 2）；Q ——散热器的散热量（ W ）；K ——散热器的传热系数 2[W/ （ m ·℃） ] ； tpj ——散热器热媒平均温度（℃）；t n——供暖室计算温度（℃） ；β 1 ——散热器组装片数修正系数； β 2 ——散热器连接形式修正系数；β 3 ——散热器安装形式修正系数。

2. 确定散热器的传热系数K散热器的传热系数 K 是表示当散热器热媒平均温度t n )1 2 3（ 2-1-2 ）t pj 与室空气温度 t n 的差为 1℃时， 每 1 m 2 散热面积单位时间放出的热量。

选用散热器时希望散热器的传热系数越大越好。

影响散热器传热系数的最主要因素是散热器热媒平均温度与室空气温度的差值t pj 。

另外散热器的材质、 几何尺寸、 结构形式、 表面喷涂、 热媒种类、 温度、流量、室空气温度、 散热器的安装方式、 片数等条件都将影响传热系数的大小。

因而无法用理论推导求出各种散热器的传热系数值，只能通过实验方法确定。

国际化规组织（ ISO ）规定：确定散热器的传热系数 K 值的实验，应在一个长×宽×高为（ 4±0.2 ） m ×（ 4±0.2 ） m ×（ 2.8 ±0.2 ） m 的封闭小室，保证室温恒定下进行，散热器应无遮挡，敞开设置。

通过实验方法可得到散热器传热系数公式K=a （ t b-t ） b （ 2-1-3 ）pj ） =a （ tpj n式中K——在实验条件下，散热器的传热系数2[W/ （ m ·℃） ] ； a 、 b ——由实验确定的系数，取决于散热器的类型和安装方式；t pj ——散热器热媒与室空气的平均温差， t pj =t pj – t n 。

设备散热器风扇的选型和设计计算一、选型1.确定散热要求：首先需要确定设备的散热要求，包括散热功率和散热温度。

散热功率指设备在工作状态下产生的热量，一般单位为瓦特（W）。

可以通过设备的技术规格书或者测试数据来获取。

散热温度指设备的工作温度，一般以最高工作温度为基准。

如果设备的工作温度过高，可能会导致设备的性能下降或者故障。

2.风扇的空气流量：在选型过程中，需要确定所需要的风扇的空气流量。

空气流量是风扇在单位时间内能够移动的空气体积。

一般单位为立方米/小时（m³/h）。

空气流量的大小跟设备的散热功率有关，可以通过下面的公式计算：空气流量=散热功率/(ΔT*空气比热)其中，ΔT为散热温度和环境温度之差，单位为摄氏度（℃），空气比热一般为1.007J/g℃。

3.风扇的静压：静压是风扇在单位面积上产生的压力。

它决定了风扇能否将空气有效地送到散热器上，影响了散热器的散热效果。

一般单位为帕斯卡（Pa）。

散热器的阻力越大，所需的风扇静压越大。

可以通过设备的技术规格书或者测试数据来获取。

4.根据散热器的尺寸和安装位置来确定风扇的尺寸和形式。

风扇的尺寸和形式需要与散热器相匹配，以确保能够充分利用空间，并且方便安装。

二、设计计算1.根据选型得到的风扇空气流量，可以计算风扇的转速。

转速=空气流量/（π*风叶半径²*风叶速度）*60其中，π为圆周率，风叶半径为风扇风叶的半径，风叶速度为风叶转速的线速度。

2.根据选项得到的风扇静压，可以计算风扇的功率。

风扇功率=风扇静压*空气流量/风扇效率风扇功率可以根据设备的电源容量来选择。

3.确定散热器的设计参数，包括材质、散热片面积和散热片厚度。

散热器的材质需要具有良好的导热性能，一般选择铝合金或铜。

散热片的面积越大，散热效果越好。

根据散热要求，可以计算散热片的面积。

散热片的厚度一般选择1-5mm，最大不宜超过10mm。

过厚可能导致热阻增加。

4.根据散热器的面积和散热管的数量和直径，可以计算热阻。

散热器的选型与计算以7805为例说明问题.设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.正确的设计方法是:首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.散热器的计算:总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/PdTjmax :芯组最大结温150℃Ta :环境温度85℃Pd : 芯组最大功耗Pd=输入功率-输出功率={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2=5.5℃/W总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C其中k:导热率铝为2.08d:散热器厚度cmA:散热器面积cm2C:修正因子取1按现有散热器考虑,d=1.0 A=17.6×7+17.6×1×13算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W,散热器选择及散热计算目前的电子产品主要采用贴片式封装器件，但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装，这主要是可方便地安装在散热器上，便于散热。

散热器选型散热面积理论计算及风扇选择散热器的目的是将设备产生的热量有效地传递到周围环境中去。

选择适当的散热器需要考虑到散热器的材料、面积和设计等因素。

首先，计算散热面积的理论值需要知道设备的功耗和散热器的材料热导率。

功耗是设备在运行时产生的热量，以单位为瓦（W）表示。

热导率是材料传导热量的能力，以单位为瓦特尔（W/m·K）表示。

常见散热器材料的热导率如下：铜：400W/m·K铝：200W/m·K钢铁：50W/m·K塑料：0.2W/m·K根据设备的功耗和材料的热导率，可以计算散热器的表面积。

散热面积理论值（A）=设备功耗/（散热器材料热导率×温度差）其中，功耗以瓦特（W）为单位，热导率以瓦特尔（W/m·K）为单位，温度差以摄氏度（℃）为单位。

例如，如果我们有一个设备的功耗是100W，使用铝散热器，温度差为50℃，那么散热面积的理论值为：A=100/(200×50)=0.010m2接下来，选择合适的散热器。

散热器的选择需要考虑到散热器表面积、设计和材料等因素。

散热器的表面积应大于等于散热面积的理论值。

同时，散热器的设计也影响了散热效果。

常见的散热器设计包括：片状散热器、塔式散热器和液冷散热器等。

不同的设计适用于不同的场景，需要根据具体的需求进行选择。

此外，散热器的材料也是选择散热器时需要考虑的重要因素。

铜和铝是常用的散热器材料，铜具有更高的热导率，但价格较高；铝的热导率较低，但价格较便宜。

根据具体的需求和预算，选择适合的材料。

最后，选择适当的风扇。

风扇的作用是强制空气流过散热器，帮助散热。

选择适当的风扇需要考虑到风扇的风量和噪音产生。

风量是风扇单位时间内产生的气流量，以立方米每小时（m3/h）表示。

通常情况下，风扇的风量应大于散热器需要的风量，以确保足够的气流流过散热器。

此外，风扇的噪音也需要考虑。

噪音是以分贝（dB）为单位表示的。