采暖散熱器的選擇和設(shè)計

1、采暖散熱器的選擇品牌和設(shè)計散熱方法安裝金旗艦散熱器的基本目的是把功率半導(dǎo)體器件中產(chǎn)生的熱 量傳遞出去。熱量從一種介質(zhì)傳遞到另一種介質(zhì)中去的方法，可以是 下述三種方法中的一種或幾種。這三種方法為：暖氣片十大品牌金旗艦暖氣片，一線明星代言，暖通O2O第 一品牌。熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)是指熱量通過直接接觸的物體從高溫區(qū)傳向低溫 區(qū)。它是功率半導(dǎo)體器件的結(jié)到殼和外殼到散熱器散熱的最有效方 法。熱對流 發(fā)熱物體周圍的熱空氣密度比其附近的冷空氣密度 低，因此，熱空氣和冷空氣之間自然就會形成對流。利用流動的氣體 或液體流過導(dǎo)熱體表面把熱量帶走的方法稱為熱對流。熱輻射由于導(dǎo)熱體和鄰近物體或空間存在溫度差，所以導(dǎo) 熱體就

2、會以輻射的形式向外發(fā)射熱量。這種散熱方法稱為熱輻射。根據(jù)黑體輻射原理，散熱器的表面溫度越高，表面越粗糙，表面 發(fā)黑率越高，散熱器輻射熱量的能力就越強。因此，多數(shù)散熱器都經(jīng) 氧化發(fā)黑處理，以增大其輻射散熱的能力。功率半導(dǎo)體器件的散熱 器向周圍環(huán)境的散熱，主要是靠對流散熱和輻射散熱，但傳導(dǎo)散熱也 起作用。散熱器的材料制造散熱器的材料用得最多的是銅和鋁。雖然銅的導(dǎo)熱能力比鋁 強，但它價格比鋁貴，為此，制作散熱器的理想材料是鋁。在功率晶體管中，為了便于散熱，通常都將其集電極和外殼管座 焊在一起，如外殼為F2型的功率晶體管就屬于這一類型。由于銅的 導(dǎo)電性比鋁好，加上銅比鋁易于焊接，所以晶體管的金屬外殼一

3、般都 用銅來制作。絕緣墊片當晶體管的外殼和散熱器之間要求絕緣時，可用0.070.12mm 厚的云母絕緣墊片或聚四氟乙烯絕緣墊片來將它們隔開。這樣做當然 會增大一些殼到散熱器的熱阻，但若在墊片的每邊涂上一些硅脂，就 能使其殼到散熱器的熱阻R(th)cs增加得小一些。氧化鈹絕緣墊片的 導(dǎo)熱性雖然比云母片好，但是它的粉末以及煙霧都是有毒的，因此通 常不用。安裝散熱器的注意事項在安裝散熱器時，為了能得到良好的散熱效果，需注意以下幾點:要使散熱器和器件外殼之間的接觸面很平，并保持接觸良好。 接觸面越大的散熱器要做到這一點就越困難。為了提高散熱效果，可 在散熱器和器件外殼相接觸的接觸面上均勻地涂上一層硅脂

4、。使用的緊固力矩要合適。力矩過小，會增大熱阻;過大，又會 使器件變形，產(chǎn)生應(yīng)力。嚴重時，甚至?xí)剐酒a(chǎn)生裂縫或引線折斷。 一般F1和F2型外殼的器件，其緊固力矩可在610kg - cm范圍內(nèi) 選擇。散熱板的凹、凸彎度與螺栓之間間隔應(yīng)小于0.05mm。散熱器安裝好后，不允許再對器件的外殼和散熱片進行整形或 機械加工，否則將增大熱阻。器件應(yīng)裝在盡量遠離變壓器、大瓦數(shù)電阻等發(fā)熱源的地方。目 的是避免熱量傳到器件的散熱器上或使器件周圍環(huán)境溫度升高。當使用叉指型散熱器時，最好的排列方向是平放，即叉指向上 安裝。6.2.2散熱器的選擇散熱器的種類很多，制造商還可以根據(jù)用戶需要而特制。常用的 散熱器有以下四

5、種：模壓散熱器：制造時，將一個側(cè)面壓成特定 的長度。叉指型散熱器：該散熱器具有規(guī)律排列的散熱葉片。平板散熱器：平板散熱器通常就是一塊金屬平板。型材散熱器：散熱器的散熱表面越大，散熱的能力越強。大功 率的散熱器常用各種型材制成，如鋁、銅等，型材的截面做成多齒的 梳子狀。通常功率半導(dǎo)體器件的最大允許結(jié)溫Tjmax、結(jié)到殼的熱阻R（th）jc、耗散功率PD和最高工作 環(huán)境溫度是已知的。設(shè)計者的任務(wù)就是根據(jù)第6.1節(jié)所述的方法計算 出所需的散熱器到環(huán)境的熱阻R（th）sa=R（th）ja-R（th）jc-R（th）cs 值，查散熱器的產(chǎn)品目錄或手冊，從其中給出的散熱器到環(huán)境熱阻阻 值的曲線（圖67）上

6、選用所需的散熱器。圖67散熱系數(shù)與散熱器工作溫度值得注意的是，散熱器的熱阻阻值并不是恒定不變的，隨著耗散 功率PD的增加，散熱器工作溫升將增加，熱阻阻值會減小。因此需 要根據(jù)實際散熱器工作溫升對計算的熱阻值進行修正。圖68和圖69分別為型材散熱器和叉指型散熱器的外形圖以 及散熱器的允許最大溫升 Tsa，允許最高熱阻R(th)sa和耗散功率 PD關(guān)系的特性曲線圖。此特性曲線圖中給出的散熱器允許最大溫升 Tsa和允許最高熱阻R(th)sa的兩組曲線實質(zhì)上是一回事。這一關(guān) 系可由式(6一6)得出。式(66)可表示為Tsa=Ts-Ta=PDR(th)saXC766型材散熱器的外形圖和特性曲線圖由上式可見，當散熱器的最大允許熱阻R(th)sa 一定，則最大允 許溫升 Tsa也就隨之而定，故選擇所需的散熱器型號時，除可根據(jù) 最大允許熱阻R(th)sa進行選擇外，也可根據(jù)散熱器最大允許溫升 Tsa來選。當然，選擇所需的散熱器時，除可用曲線的方法進行選用 外，也可用查表的方法進行選用。表62、表63分別為國產(chǎn)型材 散熱器和國產(chǎn)叉指型散熱器的型號和對應(yīng)的熱阻R(th)sa，從表6 2、表63可見，散熱器到環(huán)境的熱阻R(th)sa隨加于散熱器上的耗 散功率PD值的增大而略有下降。這是因為當加于散熱器上的耗散功 率PD增大時，散熱器上的溫升Tsa也就隨之增大。散熱器和環(huán)境 之間的溫差一