散热片厂家介绍散热器技术参数?
使用功率器件时,最重要的是如何有效地释放其产生的热量,以获得高可靠性。
最常见的排热方法是将装置安装在散热器上,散热器将热量辐射到周围的空气中,并通过自然对流释放热量。
一般来说,从散热器到周围空气的热流量(P)可由下例表示。
P=hAη△T
式中
hh是散热器的整体传热导率(W/cm2℃),A为散热器面积(cm2),η为散热器效率,△T是散热器的最高温度与环境温度之差(℃)。
上式中h由辐射和对流决定,η它是由散热器的外观决定的。
总之,散热器面积越大,与环境温度的差异越大,散热板的热辐射就越合理。
(1)辐射散热
以下类似表示辐射散热
hr=2.3×10-11×ε(△T/2237)3(W/cm2℃)
式中ε是表面辐射率,随散热器的表面情况而变化。表面研磨光滑的商品ε=0.05~0.1换句话说,辐射率偏差。但散热器表面涂有涂层,氧化后可使其氧化。ε=1
(2)对流散热
功率装置安装在设备框架内时,对流散热比辐射散热效率更高。在大气压空气中,对流散热器的传导率类似于地下表示。
hc=4.3×10-4×(△T/H)1/4(W/cm2℃)
在公式中,H是排热的垂直方向高度。散热器的间距高度定在H1/4(cm)内部。简而言之,散热器的垂直方向更适合水平方向。
(3)散热器效率η
如果用薄材料制成散热器,离热原越远,外观温度越小,散热效果越差。上述公式假设温度全部联合分布,但实际上散热板边缘的外观温度越小。
散热器自身温度确定的指标是散热器效率,表明散热板的最高传热和设备组装位置被视为联合分布时的热比。
η一般由常用散热器的材料尺寸和厚度决定。一般来说,铝(2.12W/cm2℃)、铜(3.85W/cm2℃)等导热性强的材料相当差,而钢(0.46W/cm2℃)则相当差。
此外,散热器的厚度应较厚,并与散热器的长度平方成比例为最佳。
根据以上几点,适用功率器件的散热器应符合以下规定:
(Ⅰ)尽量大面积。
(Ⅱ)散热器表面阳极氧化,黑化。
(Ⅲ)散热器应配备气体便于流通,长边应垂直方向。
(Ⅳ)采用热传导率较好的铝、铜作为散热器材料。
(Ⅴ)散热器厚度为宜,厚度与长度平方成比例。
组装散热器的几个常见问题
1.在保证半导体功率器件工作时具体结温低于较大结温的前提下,应尽量选择体积小、重量轻的规格。
2.散热效果与安装过程密切相关。在安装过程中,应尽量扩大功率装置与散热器的接触面,降低接触热阻,提高传热效果。
3.如果接触热阻降低较小,在功率器件和散热器之间组装一个非常薄的导热硅脂,可以降低热阻25~30%。
4.在安装过程中,必须在设备和散热器之间垫传热或绝缘垫片。建议使用紫铜泊、铝铂或薄云母、聚脂膜等低热阻材料。
5.安装设备时,安装孔(或组孔)放置散热器基面的核心(L/2)部位。组装两个或两个以上装置时,其安装孔(或组孔)位置分布在散热器基面轴线上(L/2n)部位。
6.拧紧装置时,确保螺钉扭矩一致。
7.安装功率器件和散热器后,不宜对功率器件和散热器进行机械加工或整形,否则会产生应力,提高接触热阻。
8.单层肋散热器适用于设备外部(如安装在底盘外部)的当然风冷,即有利于功率设备的通风和排热,也可降低机身温度。
9.自然冷却后,散热器的截面应平行于平面方向;强制风冷时,应通过气旋流入平行于散热器肋的方向。