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電子散熱器計(jì)算

  電子散熱器通常是針對(duì)大功率電子元器件散熱的散熱片,沒(méi)有外加電源,自然冷卻。大多數(shù)都是制成鋁合金型材,根據(jù)元器件大小切斷成需要的尺寸,例如大功率開(kāi)關(guān)管或三極管的散熱片。
  電子散熱器計(jì)算
  散熱計(jì)算公式:
  Rtf =(Tj-Ta)/Pc - Rtj -Rtc
  散熱器熱阻Rtf 是選擇散熱器的主要依據(jù)。Tj 和Rtj 是半導(dǎo)體器件提供的參數(shù),Pc是設(shè)計(jì)要求的參數(shù),Rtc 可從熱設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍中查表。
 �。�1) 計(jì)算總熱阻Rt:Rt= (Tjmax-Ta)/Pc
  (2) 計(jì)算散熱器熱阻Rtf 或溫升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(qiáng)迫風(fēng)冷),根據(jù)Rtf 或ΔTfa和 Pc 選擇散熱器,查所選散熱器的散熱曲線(xiàn)(Rtf 曲線(xiàn)或ΔTfa線(xiàn)),曲線(xiàn)上查出的值小于計(jì)算值時(shí),就找到了合適的散熱器。
  對(duì)于型材散熱器,當(dāng)無(wú)法找到熱阻曲線(xiàn)或溫升曲線(xiàn)時(shí),可以按以下方法確定:
  按上述公式求出散熱器溫升ΔTfa,然后計(jì)算散熱器的綜合換熱系數(shù)α:
  α=7.2ψ1ψ2ψ3{√√ [(Tf-Ta)/20]}
  式中:
  ψ1─── 描寫(xiě)散熱器L/b對(duì)α的影響,(L為散熱器的長(zhǎng)度,b為兩肋片的間距);
  ψ2─── 描寫(xiě)散熱器h/b對(duì)α的影響,(h為散熱器肋片的高度);
  ψ3─── 描寫(xiě)散熱器寬度尺寸W增加時(shí)對(duì)α的影響;
  √√ [(Tf-Ta)/20]───描寫(xiě)散熱器表面最高溫度對(duì)周?chē)h(huán)境的溫升對(duì)α的影響;
  以上參數(shù)可以查表得到。
  計(jì)算兩肋片間的表面所散的功率q0
  q0 =α×ΔTfa×(2h+b)×L
  根據(jù)單面帶肋或雙面帶肋散熱器的肋片數(shù)n,計(jì)算散熱功率Pc′
  單面肋片:Pc′=nq0
  雙面肋片:Pc′=2nq0
  若Pc′ >Pc 時(shí)則能滿(mǎn)足要求。
  參數(shù)定義:
  Rt─── 總內(nèi)阻,℃/W;
  Rtj─── 半導(dǎo)體器件內(nèi)熱阻,℃/W;
  Rtc─── 半導(dǎo)體器件與散熱器界面間的界面熱阻,℃/W;
  Rtf─── 散熱器熱阻,℃/W;
  Tj─── 半導(dǎo)體器件結(jié)溫,℃;
  Tc─── 半導(dǎo)體器件殼溫,℃;
  Tf─── 散熱器溫度,℃;
  Ta─── 環(huán)境溫度,℃;
  Pc─── 半導(dǎo)體器件使用功率,W;
  ΔTfa ─── 散熱器溫升,℃;

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