散热器选择及散热计算 目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装,这主要是可方便地安装在散热器上,便于散热
进行大功率器件及功率模块的散热计算,其目的是在确定的散热条件下选择合适的散热器,以保证器件或模块安全、可靠地工作
散热计算 任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量
小功率器件损耗小,无需散热装置
而大功率器件损耗大,若不采取散热措施,则管芯的温度可达到或超过允许的结温,器件将受到损坏
因此必须加散热装置,最常用的就是将功率器件安装在散热器上,利用散热器将热量散到周围空间,必要时再加上散热风扇,以一定的风速加强冷却散热
在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板,它有更好的散热效果
散热计算就是在一定的工作条件下,通过计算来确定合适的散热措施及散热器
功率器件安装在散热器上
它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经散热器将热量散到周围空间
若没有风扇以一定风速冷却,这称为自然冷却或自然对流散热
热量在传递过程有一定热阻
由器件管芯传到器件底部的热阻为RJC,器件底部与散热器之间 的 热 阻为RCS , 散 热 器 将 热 量 散 到 周 围 空 间 的 热 阻为RSA , 总的 热 阻RJA="R"JC+RCS+RSA
若器件的最大功率损耗为PD,并已知器件允许的结温为TJ、环境温度为TA,可以按下式求出允许的总热阻RJA
RJA≤(TJ-TA)/PD 则计算最大允许的散热器到环境温度的热阻RSA 为 RSA≤({T_{J}-T_{A}}over{P_{D}})-(RJC+RCS) 出于为设计留有余地的考虑,一般设 TJ 为125℃
环境温度也要考虑较坏的情况,一般设TA=40℃60℃
RJC 的大小与管芯的尺寸封装结构有关,一般可以从器件的数据资料中找到
RCS 的大小与安装技术及器件的封装有关