散热器设计的目标和基本计算方法一、概念1、热路：由热源出发，向外传播热量的路径。在每个路径上，必定经过一些不同的介质，热路中任何两点之间的温度差，都等于器件的功率乘以这两点之间的热阻，就像电路中的欧姆定律，与电路等效关系如下。2、热阻：在热路中，各种介质及接触状——态，对热量的传递表现出的不同阻碍作用在热路中产生温度差,——形成对热路中两点间指标性的评价。符号Rth ——单位℃/W。稳态热传递的热阻计算: Rth= (T1－T2)/PT1——热源温度℃)T2—— （ （℃)热路中材料热阻的计算: Rth=L/(K·S)3、导热率：是指当温度垂直向下梯度为1/m℃时，单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量。符号——K or λ —— 单位W／m-K，二、热设计的目标 1 、 确保任何元器件不超过其最大工作结温（Tjmax）推举：器件选型时应达到如下标准民用等级：Tjmax≤150 ℃工业等级：Tjmax≤135℃军品等级：Tjmax≤125 ℃航天等级：Tjmax≤105℃以电路设计提供的，来自于器件手册的参数为设计目标 2 、 温升限值器件、内部环境、外壳：△T≤60℃器件每升高 2℃，可靠性下降 10％；器件温升为 50℃时，寿命只有温升 25℃的 1/6，电解电容温升超过 10℃，寿命下降1/2。三、计算 1 、 TO220 封装＋散热器结温计算热路分析热传递通道：管芯 j→功率外壳 c→散热器 s→环境空气 a 注：因 Rthca 较大，忽略不影响计算，故可省略。Rthja≈Rthjc＋Rthcs＋Rthsa≈(T 结温－T 环温)/P 条件 Rthjc——器件手册查询 Rthcs——材料热阻：Rth 绝缘垫=L 绝缘垫厚度／（K 绝缘垫·S 绝缘垫接触 c 的面积）Rthsa——散热器热阻曲线图查询计算 T 结温＝（Rthjc＋Rthcs＋Rthsa）·P＋T 环温＜手册推举结温注：注意单位统一；判定结温温升限值是否符合。散热器热阻计算（参见上图）散热器的热阻一般可在由厂家提供的热阻曲线上标出，也可通过测试得出。测试在被测散热器上安装一发热器（or 组）件,固定一个风速（M/S），测量进、出风温度，通过计算，得出该条件下的 Rthsa。设定一组风速，得出的不同 Rthsa 值，绘制出该散热器的热阻曲线，不同长度的散热器，可得到不同的曲线。条件 T——进风进口温度 T 出风——相同风速下的出口温度 P——电路设计计算的，发热器（or组）件的功耗计算 Rthsa＝（T 出风－T 进风）／P 注：亦可根据已有条件，如管芯的△T 和功耗，计算出所需散热器的热阻上限，在热阻曲...
