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電子散熱器計算

  電子散熱器通常是針對大功率電子元器件散熱的散熱片,沒有外加電源,自然冷卻。大多數都是制成鋁合金型材,根據元器件大小切斷成需要的尺寸,例如大功率開關管或三極管的散熱片。
  電子散熱器計算
  散熱計算公式:
  Rtf =(Tj-Ta)/Pc - Rtj -Rtc
  散熱器熱阻Rtf 是選擇散熱器的主要依據。Tj 和Rtj 是半導體器件提供的參數,Pc是設計要求的參數,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),曲線上查出的值小于計算值時,就找到了合適的散熱器。
  對于型材散熱器,當無法找到熱阻曲線或溫升曲線時,可以按以下方法確定:
  按上述公式求出散熱器溫升ΔTfa,然后計算散熱器的綜合換熱系數α:
  α=7.2ψ1ψ2ψ3{√√ [(Tf-Ta)/20]}
  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升對α的影響;
  以上參數可以查表得到。
  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。
  參數定義:
  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界面間的界面熱阻,℃/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 ─── 散熱器溫升,℃;

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