風(fēng)冷型散熱器熱阻及鋁型材散熱器(含計算公式)

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風(fēng)冷型散熱器熱阻的計算公式為：Rsa=(Tj-Ta)／Pc-Rjc-Rcs；型材散熱器熱阻計算公式是Rzo=Rth+Rthk。式中涉及到的參數(shù)包括：Tj、Ta、Pc、Rjc、Rcs共五個參數(shù)，需要提供這五個參數(shù)的數(shù)值才能準(zhǔn)確的算出熱阻的具體數(shù)值，本文詳細(xì)解說一下這五個參數(shù)的意義。

風(fēng)冷型散熱器熱阻計算公式

Rja：總熱阻，單位：℃/W；
Rjc：器件的內(nèi)熱阻，單位：℃/W；
Rcs：器件與散熱器界面間的界面熱阻，單位：℃/W；
Rsa：散熱器熱阻，單位：℃/W；
Tj：發(fā)熱源器件內(nèi)結(jié)溫度，℃；
Tc：發(fā)熱源器件表面殼溫度，℃；
Ts：散熱器溫度，單位：℃；
Ta：環(huán)境溫度，單位：℃；
Pc：器件使用功率，單位：W；

風(fēng)冷冷卻時，熱阻值會隨空氣的溫度、濕度、氣壓而變，綜合大功率半導(dǎo)體器件工作時氣候條件設(shè)定為：一個大氣壓、40℃、相對濕度不超過90% 的某一不變的固定值。空氣的流速遠(yuǎn)小于聲速。如小于7m / 秒。空氣的流動已處于穩(wěn)定狀態(tài)。如散熱器由若干片金屬平板組成，其傳熱熱阻只與散熱片總表面積A、空氣流動方向的平板長度L、風(fēng)速us(空氣流動速度)及空氣的傳熱系數(shù)K有關(guān)。

散熱器與空氣間的傳熱熱阻：Rthk = 1 / 1.16 hA(℃/瓦)，式中A為散熱器面積。

　　“傳熱與傳質(zhì)”一書對平板的湍流受迫對流(風(fēng)冷)傳熱提出一系列公式。

散熱器熱阻 Rsa =(Tj-Ta)／Pc - Rjc -Rcs 式中：Rsa（散熱器熱阻）是選擇散熱器的主要依據(jù)。 Tj 和Rjc 是發(fā)熱源器件提供的參數(shù)， Pc 是設(shè)計要求的參數(shù)， Rcs 可從熱設(shè)計專業(yè)書籍中查表,或采用Rcs=截面接觸材料厚度/（接觸面積X接觸材料導(dǎo)熱系數(shù)）。

鋁型材散熱器熱阻計算公式

計算公式：Rzo(總熱阻)= Rth(散熱器內(nèi)固體傳熱)+ Rthk(散熱器與空氣間的傳熱熱阻)

Ks 為散熱器金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)。20℃時，純鋁：KS=175.6千卡/小時米℃;

Us 為散熱器出風(fēng)風(fēng)速m/s。

鋁型材散熱器來說參數(shù) Ks、b、n、S 都是常數(shù)。用此公式即可求出不同長度L、不同風(fēng)速us條件下的總熱阻，并可作出相應(yīng)曲線。

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