热阻的计算方法
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热阻的计算方法
首先确定要散热的电子元器件,明确其工作参数,工作条件,尺寸大小,安装方式,选择散热器的底板大小比元器件安装面略大一些即可,因为安装空间的限制,散热器主要依靠
与空气对流来散热,超出与元器件接触面的散热器,其散热效果随与元器件距离的增加而递减。对于单肋散热器,如果所需散热器的宽度在表中空缺,可选择两倍或三倍宽度的散热器
截断即可。
关于散热器选择的计算方法参数定义:
Rt -------- 总内阻,C /W ;
Rtj -------- 半导体器件内热阻,C /W;
Rte ------- 半导体器件与散热器界面间的界面热阻,C /W;
Rtf -------- 散热器热阻,C /W;
Tj --------- 半导体器件结温,C;
Te -------- 半导体器件壳温,C;
Tf --------- 散热器温度,C;
Ta -------- 环境温度,C;
Pe -------- 半导体器件使用功率,W ;
△Tfa -------- 散热器温升,C;
散热计算公式:
Rtf =(Tj-Ta) / Pe - Rtj -Rte
散热器热阻Rff是选择散热器的主要依据。Tj和Rtj是半导体器件提供的参数,Pe是设计要求的参数,Rte可从热设计专业书籍中查表。
(1)计算总热阻Rt: Rt= (Tjmax-Ta) / Pe
(2)计算散热器热阻Rtf 或温升△ Tfa : Rtf = Rt —Rtj —Rte △ Tfa = Rtf x Pe
(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Rtf或厶Tfa和Pe
选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rtf曲线或△ Tfa线),曲线上查出的值小于计算值
时,就找到了合适的散热器。
对于型材散热器,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△ Tfa,然后计算散热器的综合换热系数 a :
a = 7.2 2 1 2 2 2 3{ W [(Tf-Ta) / 20]} 式中:
2 1 ------- 描写散热器L/b对a的影响,(L为散热器的长度,b为两肋片的间距);
2 2 ------- 描写散热器h/b对a的影响,(h为散热器肋片的高度);
2 3 ------- 描写散热器宽度尺寸W增加时对a的影响;
W [(Tf-Ta) /20] -------------- 描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对a的影响;
以上参数可以查表得到。
计算两肋片间的表面所散的功率q0
q0 = a x △Tfa x( 2h+b)x L
根据单面带肋或双面带肋散热器的肋片数n,计算散热功率Pc'
单面肋片:Pe'= nq0 双面肋片:Pe'= 2n q0 若Pe' > Pe时则能满足要求。
关于散热器的价格散热器的最后成交价格与所选散热器的规格型号、数量、交货方式、付款方式有
关,有一点
需要用户特别注意铝散热器通常采用纯铝或6063合金来制造,这两种材质都有很好的导热
性与之相比杂铝的导热性则差数倍;(其导热系数请见【相关数据】)由于散热器成本一半以
上是材料费,杂铝的价格是低廉的;因此对特别便宜的散热器,购买时要考虑因材质造成的散热性能的损失。【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修
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