1、电子散热器简介
电子散热器通常是针对大功率电子元器件散热的散热片,没有外加电源,自然冷却,大多数都是制成铝合金型材,根据元器件大小切断成需要的尺寸,例如大功率开关管或三极管的散热片。当然特殊情况下超大功率的电子元件也有带散热风扇的,例如开关电源的开关管就必须加装散热风扇。

电子散热器(铝型材电子散热器)
2、电子散热器种类介绍
散热器种类没有严格的定义,也没有严格的分类方法。通常根据散热器加工方法、冷却方法、专业用途、使用材料、使用功率、散热器特点等分类。
(1)按加工方法分。有插指形散热器(板料冲压成型)、型材散热器(挤压成型材)、插片散热器、铸造散热器等。
(2)按冷却方法分。有自然冷却散热器、风冷散热器、液冷散热器(水冷散热器、油冷散热器)、冷板散热器、热管散热器等。
(3)按专业用途分。有功率器件散热器、模块用散热器、电阻散热器、变频散热器、机箱一体化散热器、电机机壳一体化散热器、电焊机散热器、电源散热器、显卡散热器、IT散热器等。
(4)按使用材料分。有铝散热器、铜散热器、钢散热器。
(5)按使用功率分。有小功率散热器、中功率散热器、大功率散热器。
(6)按散热器特点分。有西竹散热器(两高肋片中间加短肋片,高、短肋片均有小齿,散热面积大,模具费高)、密齿型材散热器(齿密、齿高、散热面积大,模具加工难度大、模具费高、适用于大功率风冷)、组合散热器(由两个零件或两个零件以上通过机械或专用的加工方法而构成的散热器,如型材组合散热器等)。
3、选购电子散热器
散热器的后成交价格与所选散热器的规格型号、数量、交货方式、付款方式有关,有一点需要用户特别注意铝散热器通常采用纯铝或6063合金来制造,这两种材质都有很好的导热性与之相比杂铝的导热性则差数倍;(其导热系数请见【相关数据】)由于散热器成本一半以上是材料费,杂铝的价格是低廉的;因此对特别便宜的散热器,购买时要考虑因材质造成的散热性能的损失。
首先确定要散热的电子元器件,明确其工作参数,工作条件,尺寸大小,安装方式,选择散热器的底板大小比元器件安装面略大一些即可,因为安装空间的限制,散热器主要依靠与空气对流来散热,超出与元器件接触面的散热器,其散热效果随与元器件距离的增加而递减。对于单肋散热器,如果所需散热器的宽度在表中空缺,可选择两倍或三倍宽度的散热器截断即可。
关于散热器选择的计算方法
散热计算公式:
Rtf=(Tj-Ta)/Pc-Rtj-Rtc
散热器热阻Rff是选择散热器的主要依据。Tj和Rtj是半导体器件提供的参数,Pc是设计要求的参数,Rtc可从热设计专业书籍中查表。
(1)计算总热阻Rt:Rt=(Tjmax-Ta)/Pc
(2)计算散热器热阻Rtf或温升ΔTfa:Rtf=Rt-Rtj-RtcΔTfa=Rtf×Pc
(3)确定散热器:按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷),根据Rtf或ΔTfa和Pc选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rtf曲线或ΔTfa线),曲线上查出的值小于计算值时,就找到了合适的散热器。
对于型材散热器,当无法找到热阻曲线或温升曲线时,可以按以下方法确定:
按上述公式求出散热器温升ΔTfa,然后计算散热器的综合换热系数α:
α=7.2ψ1ψ2ψ3{√√[(Tf-Ta)/20]}
式中:
ψ1───描写散热器L/b对α的影响,(L为散热器的长度,b为两肋片的间距);
ψ2───描写散热器h/b对α的影响,(h为散热器肋片的高度);
ψ3───描写散热器宽度尺寸W增加时对α的影响;
√√[(Tf-Ta)/20]───描写散热器表面高温度对周围环境的温升对α的影响;
以上参数可以查表得到。
计算两肋片间的表面所散的功率q0
q0=α×ΔTfa×(2h+b)×L
根据单面带肋或双面带肋散热器的肋片数n,计算散热功率Pc′
单面肋片:Pc′=nq0
双面肋片:Pc′=2nq0
若Pc′>Pc时则能满足要求。
参数定义:
Rt───总内阻,℃/W;
Rtj───半导体器件内热阻,℃/W;
Rtc───半导体器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;
Rtf───散热器热阻,℃/W;
Tj───半导体器件结温,℃;
Tc───半导体器件壳温,℃;
Tf───散热器温度,℃;
Ta───环境温度,℃;
Pc───半导体器件使用功率,W;
ΔTfa───散热器温升,℃;
4、电子散热器注意事项
电子散热器是一种加快发热体热量散发的装置,衡量一个散热器的好坏有两点:散热和静音。计算机部件中大量使用集成电路。众所周知,高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳,使用寿命缩短,甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外,而是计算机内部,或者说是集成电路内部。电子散热器的作用就是将这些热量吸收,然后发散到机箱内或者机箱外,保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触,吸收热量,再通过各种方法将热量传递到远处,比如机箱内的空气中,然后机箱将这些热空气传到机箱外,完成计算机的散热。


