16552043900

16552043900

欄目導航
聯繫龙8娱乐国际手机登录
電話:16552043900
手機:16552043900
地址:湖南省廣州市新區大路鎮閘南路1號
作者:熱設計原創作者 發布日期:16552043900 11:17:55
閱讀提示:本文共 3KB,閱讀本文大概需要 1 分鐘

  上一期我們就大功率LED路燈電子散熱器的主要散熱方式做了詳⌘細的介紹和說明。本期我們簡單的對電子產品散熱器的設計考慮因素進行描述,作為專業的電子散熱器,型材散熱器,插片散熱器生產製造廠家廣州市龙8娱乐国际手机版娱散熱器有限公司,我們將盡心整理並發布各種散熱器相關知識,竭誠為您服務。

  在傳熱⌘學理論中可以看到,增大面積是強化傳熱的有效手段。散熱器⌘的本質就是一個可以在相同空間內擴大傳熱面積的部件。當然,擴大到什麼程度,如何擴大,需要綜合許多工程因素。本章來講述為什麼這些因素有影響,以及如何考慮這些因素。

  1 散熱器設計需考慮的方面

  散熱器的設計,主要考⌘慮以下幾個方面:

  1) 發熱源熱流密度;

  2) 發熱元器件溫度要求;

  3) 產品內部空間尺寸;

  4) 散熱器安裝緊固力;

  5) 成本考量;

  6) 工業設計要求。

  1.1 發熱源熱流密度

  熱量從發熱元器件到散熱器之間的傳遞方式是熱傳導。通常情況下,散熱器⌘的基板面積會大於發熱元器件的發熱面積。當元器⌘件熱流密度較大時,擴散熱阻(Spreading Resistance)對熱量傳遞的影響就會顯現。擴散熱⌘阻一個簡化直觀的定義是:當熱源與底板的面積相差比較大時,熱量從⌘熱源中心往邊緣擴散所形成熱阻叫擴散熱阻。

  下面通過一個實際的仿真,來描述⌘散熱器設計時需要如何考慮擴散熱阻。
仿真模型圖示

  圖 仿真模型圖示

  主要情景設置:

  1)環境溫度:20 ℃;

  2)冷卻方式:強迫對流;

  3)風量:固定,5 CFM;

  4)晶片功耗:20W;

  5)晶片模型:塊簡化,導熱係數15 W/m.K

  6)散熱器三維尺寸:40 mm•40 mm•20 mm,材質:Al6061;

  7)界面材料:為了顯⌘性化散熱器設計,先不考慮TIM,仿真中不設置TIM;

  8)仿真工具:Flotherm 12.0.

  維持主⌘要場景所有設置,晶片尺寸分別設置為30mm•30mm和10mm•10mm。仿真結果如下:
散熱器底部溫度分布

  圖 散熱器底部溫度分布:晶片尺寸:30mm•30mm(左);晶片尺寸:10mm•10mm(右)

  兩種晶片尺寸下,表面熱⌘流密度分別為:

  30mm•30mm:Pdens = 20/30/30 = 0.022 W/mm2 = 2.22 W/cm2

  10mm•10mm: Pdens = 20/10/10 = 0.2 W/mm2 = 20 W/cm2

  晶片尺寸縮減後,熱流密度增大了9倍。散熱器在沒有做任何變更的前提下,就造成⌘了晶片約20℃的上升。
散熱器⌘界面溫度分布

  圖 散熱器⌘界面溫度分布:左——晶片大小10 mm • 10 mm;右—— 30 mm • 30 mm

  可以看到,由於擴⌘散熱阻的存在,晶片熱流密度大時,散熱器邊緣的溫度會明顯低於貼合晶片處的溫度。散熱器⌘邊緣處的利用效率下降。

  擴散熱阻的詳細理論計算可參考文章:

  http://www.electronics-cooling.com/1998/01/calculating-spreading-resistance-in-heat-sinks/

  結論:同樣一個散熱器,應用於相同的場景,當發熱源的熱流密度增加時,其有效熱阻將增加。

  對於熱流密度比較大的晶片,常見的減小擴散熱阻的方法有以下幾條:

  1)  加厚散熱器的基板,降低熱量在平面方向上的傳輸熱阻;

  2)  使用導熱係數更高的散熱器材料;

  3)  在散熱器基板上埋裝熱管;

  4)  使用VC複合到⌘散熱器基板上。

  本文節選自陳繼良《從零開始學散熱》第六章

  下一期將對電子散熱器的六種散熱方式常識科普做詳細介紹,如需了解更多龙8娱乐国际手机版娱散熱器的信息,請持續關注。

  電子產品散熱器的設計考慮因素由電子散熱器生產銷售廠家廣州市龙8娱乐国际手机版娱散熱器有限公司於 16552043900 11:17:55 整理髮布。

  轉載請註明出處:http://www.zjhlsrq.com/news/hyzx/880.html