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插片散熱器尺寸要滿足散熱需求

發布時間:2019/9/15     來源:電子散熱器    站點:http://balijam.com
 

       插片散熱器尺寸要滿足散熱需求,如果無法使用該類型的散熱器設計軟件,則可以使用數學公式,來進行一些快速計算,在滿足熱源所需溫度的前提下,以設計得到合理的插片散熱器大小尺寸。散熱器尺寸的計算可能是顯得比較麻煩。有不少商業軟件,輸入你的要求,便可以幫你設計合理的散熱器,以滿足相應的散熱要求。

       插片散熱器的幾何尺寸這種散熱器通常用來冷卻LED燈具、Mos管等等。對于這樣一個散熱器而言,需要確定6個數值。為了減少計算的復雜性,需要做以下假定:

1、翅片厚度t、基板厚度b導致的面積比散熱器整體的面積小很多;
2、散熱器的導熱率足夠大,以至于散熱器表面的溫升比較均勻,與熱源的溫度近似相等;
3、散熱器的長寬與熱源相同,并且散熱器安裝與熱源的中心位置;

4、熱源與散熱器基本緊密接觸。

       上述假定將對散熱器的計算產生一些誤差. 但是,進行此類計算,主要是為了粗略計算散熱器的尺寸大小,然后再使用更加復雜的計算方法、或者軟件來改進散熱器的設計。所以,假定引起的誤差可以忽略。

自然對流計算

散熱器尺寸的限制,首先必須考慮散熱器的深度L和高度H,其次在L和H的基礎上,可以對散熱器的寬度W, 散熱器翅片的間隙s,散熱器翅片的個數N 進行計算。自然對流換熱量Qc1,主要是從散熱器的表面 A1散發的熱量,如圖2所示。這部分熱量通過下式來控制:

(2)面積A1對應的對流換熱系數 h1 可以使用公式3來計算。這個公式適合于自然對流垂直表面的工況。面積A1包含散熱器水平面的小尺寸面積。對于自然對流而言,水平面和垂直面的換熱差異不是很明顯,當然,水平面的換熱能力相對弱小一些。因此,將公式式3應用于整個散熱器區域不會帶來很大的誤差,可以是的計算簡化。

(3)接下來需要計算散熱器面積A2 帶走的散熱量Qc2 

(4)對于自然對流而言,翅片之間的較合適間隙sopt (可以帶走的最大換熱量)可以通過公式5來計算. 通過公式5計算出合適的翅片間隙,可以使翅片的內表面積和對流換熱系數的乘積最大。

鎮江散熱器尺寸計算

    最后一步是計算散熱器在溫度Ts 散熱量所對應的翅片個數N。利用已知的翅片數,就可以計算出散熱片的寬度。根據能量守恒定律,在穩態條件下,熱源Q所產生的熱量必須等于散熱器所散發的熱量。

    上述的這些計算為優化散熱器的尺寸提供了一些指導。如果你想把散熱器的體積降到最小,那么長度應該盡可能小一點。這將使散熱器的散熱量最大化,從而降低熱源的溫度。

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