散热器选择及散热计算
散热器选择及散热计算
散热器选择及散热计算散热器是电子设备中常用的散热元件，它的作用是将设备内部产生的热量传递到周围的环境中，保持设备的工作温度在安全范围内。
选择合适的散热器对于电子设备的稳定运行至关重要，本文将介绍散热器的选择方法以及散热计算的相关知识。
一、散热器的选择方法在选择散热器时需要考虑以下几个因素：1.散热器的材质：常见的散热器材质有铝、铜、塑料等。
铝散热器具有较好的导热性能和价格优势，适用于一般散热需求。
铜散热器具有更好的导热性能，适用于高功率和高温度的散热需求。
塑料散热器价格低廉，但导热性能较差，适用于低功率设备的散热。
2.散热器的尺寸：散热器的尺寸要与设备的散热需求相匹配。
一般来说，散热器面积越大，散热能力越强。
但是需要考虑到设备的尺寸和散热器与其他元件的配合问题，不能盲目追求大面积的散热器。
3.散热器的散热能力：散热器的散热能力可以通过热阻值来评估。
热阻值(R)是散热器在单位面积上传热所需的温度差。
热阻值越小，散热能力越强。
在选择散热器时，可以参考供应商提供的散热曲线图，选择适合设备功率的散热器。
4.散热器的风扇：对于需要强制风冷的设备，散热器通常需要配备风扇。
风扇的选择要考虑风量和噪音等因素。
风量越大，散热能力越强，但同时也会带来更高的噪音。
需要根据设备的散热要求和使用环境综合考虑。
二、散热计算方法散热计算是确定散热器的散热能力是否满足设备要求的关键步骤。
以下介绍两种常用的散热计算方法。
1.根据设备功率计算：设备功率(P)是进行散热计算的基础数据。
根据设备的功率，可以利用下面的公式计算散热器的面积：A=P/(Q*ΔT)其中，A是散热器面积，P是设备功率，Q是散热能力系数，ΔT是设备工作温度与环境温度之差。
散热能力系数Q一般根据设备的类型和工作环境选择：在通常的办公环境中，可以选择Q为15-20W/m²·K；在工业环境中，需要考虑更高的Q 值。
2.根据设备工作温度计算：如果设备的工作温度已知，可以根据下面的公式计算散热器的热阻值：R=(Ts-Ta)/P其中，R是散热器的热阻值，Ts是设备工作温度，Ta是环境温度，P是设备功率。
铝散热器计算参考
铝散热器计算参考随着技术的发展，电器产品的性能不断提高，散热技术也日趋重要。
在电子设备中，由于电路元件的工作需要，会产生大量的热量，如果不能及时散发出去，就会引发故障、烧坏元件甚至引发火灾。
因此，散热器的设计和选择就显得尤为重要。
铝散热器是目前应用广泛的散热器类型之一，它具有散热效果好、重量轻、成本低、加工方便等优点。
下面将介绍铝散热器的计算参考方法。
首先，确定散热器的散热功率。
散热功率是指电器产品产生的热量。
一般来说，热量可通过以下公式计算：Q=P×t其中，Q为散热功率，单位为瓦特（W）；P为电器产品的功率，单位为瓦特（W）；t为电器产品工作时间，单位为小时（h）。
其次，根据散热功率计算散热器的表面积。
散热器的表面积决定了它的散热效果。
一般来说，散热器的表面积与散热功率成正比，比例系数可通过实际试验获得。
表面积可通过以下公式计算：A=Q/(K×ΔT)其中，A为散热器的表面积，单位为平方米（m²）；Q为散热功率，单位为瓦特（W）；K为散热系数，单位为瓦特/平方米-摄氏度（W/m²-℃）；ΔT为散热器工作温度与周围环境温度之差，单位为摄氏度（℃）。
最后，根据散热器的表面积确定散热器的尺寸。
散热器的尺寸包括长度、宽度和高度。
一般来说，散热器的长度和宽度决定了其散热表面积，高度决定了其散热空间。
尺寸可以通过实际制造和测试获得，也可以通过以下公式计算：V=A×h其中，V为散热器的体积，单位为立方米（m³）；A为散热器的表面积，单位为平方米（m²）；h为散热器的高度，单位为米（m）。
在设计和选择铝散热器时，还需要考虑以下因素：1.散热器的材质。
铝散热器由于铝的导热性好、重量轻、成本低等特点，被广泛应用于各个领域。
2.散热器的结构。
散热器的结构决定了其散热效果。
一般来说，散热器可以采用鳍片式、风扇式等不同结构形式。
3.散热器的安装方式。
散热器可以通过风冷、水冷等不同的方式进行安装。
散热器散热量计算
散热器散热量计算散热器散热量计算；散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出；现介绍几种简单的计算方法：；（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差；铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：；Q=5.8259×△T（十柱）；1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70；十柱散热量:；Q=5.8259×64.5=1221.4W；每柱散热量；1224.4W÷散热器散热量计算散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出厂时都标有标准散热量（即△T=64.5℃时的散热量）。
但是工程所提供的热媒条件不同，因此我们必须根据工程所提供的热媒条件，如进水温度、出水温度和室内温度，计算出温差△T，然后根据各种不同的温差来计算散热量，△T的计算公式：△T＝（进水温度+出水温度）／2-室内温度。
现介绍几种简单的计算方法：（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差的关系式来计算。
在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定，△T可根据工程给的技术参数来计算，例：铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：Q=5.8259×△T （十柱）1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时：△T =（95℃+70℃）/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5 =1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱＝122 W／柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时：△T =（80℃+60℃）/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52 =926W每柱散热量926 W÷10柱＝92.6W／柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时：△T =（70℃+50℃）/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42 =704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱＝70.4W／柱（二）从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量：我们先在横坐标上找出温差，例如64.5℃，然后从这一点垂直向上与曲线相交M点，从M点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点，就是它的散热量（W）。
热管散热器散热计算公式
热管散热器散热计算公式热管散热器是一种高效的散热设备，它通过热管的热传导和散热片的散热来实现散热效果。
在工程实践中，我们需要通过一定的计算来确定热管散热器的散热效果，以确保设备正常运行。
本文将介绍热管散热器的散热计算公式，并对其进行详细的讲解。
热管散热器的散热计算公式可以分为两部分，热管的热传导计算和散热片的散热计算。
首先我们来看热管的热传导计算。
热管的热传导计算公式如下：Q = kAΔT / L。
其中，Q为热管的传热量，单位为瓦特(W)；k为热管的导热系数，单位为瓦特/米-摄氏度(W/m·°C)；A为热管的横截面积，单位为平方米(m^2)；ΔT为热管两端的温度差，单位为摄氏度(°C)；L为热管的长度，单位为米(m)。
在实际应用中，热管的导热系数k通常是已知的，可以根据热管的材料和结构参数进行查阅。
热管的横截面积A和长度L也是已知的，可以通过测量得到。
而热管两端的温度差ΔT则需要根据具体的工况和散热需求来确定。
通过这个公式，我们可以计算出热管的传热量，从而评估热管的散热性能。
接下来我们来看散热片的散热计算。
散热片的散热计算公式如下：Q = hAΔT。
其中，Q为散热片的传热量，单位为瓦特(W)；h为散热片的对流换热系数，单位为瓦特/平方米-摄氏度(W/m^2·°C)；A为散热片的表面积，单位为平方米(m^2)；ΔT为散热片表面和环境的温度差，单位为摄氏度(°C)。
在实际应用中，散热片的表面积A是已知的，可以通过测量得到。
散热片的对流换热系数h通常需要根据具体的工况和散热片的形状来确定，可以通过经验公式或者计算流体力学模拟得到。
而散热片表面和环境的温度差ΔT也需要根据具体的工况和散热需求来确定。
通过这个公式，我们可以计算出散热片的传热量，从而评估散热片的散热性能。
综合考虑热管和散热片的散热计算公式，我们可以得到整个热管散热器的散热量。
在实际应用中，我们还需要考虑热管和散热片的布局和组合方式，以及热管散热器的整体热阻等因素。
散热器选择及散热计算
暖气片散热片选择及散热计算热性能相同发热元器件布置：显示PCB上安装IC(0．3W)，LSI(1．5W)时温度上升的实测值。
按(a)排列，IC的温度上升值是18℃-30℃，LSI温度上升值是50℃。
按(b)排列，LSI温度上升值是40℃，比(a)排列还要低10℃。
因此，具有相同水平的耐热元件混合排列时，基本排列顺序是：耗电大的元件、散热性差的元件应装在上风处。
2 高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。
当发热器件量较多时(多于3个)，可采用大的散热罩(板)，它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。
将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。
但由于元器件装焊时高低一致性差，散热效果并不好。
通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。
2通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜／环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。
这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元件的散热途径，几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量，而是从元件的表面向周围空气中散热。
但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。
同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
1 选用导热性良好的板材现今大量使用的环氧玻璃布类板材，其导热系数一股为0．2W／m℃。
普通的电子电路由于发热量小，通常采用环氧玻璃布类基材制作，其产生的少量热量一般通过走线热设计和元器件本身散发出去。
随着元件小型化、高集成化，高频化，其热密度明显加大，特别是功率器件的使用，为满足这种高散热要求后来开发出了一些新型导热性板材。
功率器件的散热计算及散热器选择
不同的管子 Rjc 不同,比如 MJ21195 的 Rjc=0.7℃/W,而 MJE15034 的 Rjc=2.5℃/W.
Rca 与管壳的材料和几何尺寸有关.
Rsa 与散热器的材料(铝、铜等)及散热面积等有关.并且发现将它垂直放置比水平放置散热效果好,表面钝化涂黑又可改进热
幅谢,使热阻进一步减少等.图 1-2 给出二条散热面积与热阻的关系曲线,以机壳、底座为散热面积只能算一个面.
其中 T1-T2 为两点温度之差,P 为传输的热功率,RT 是传输单位功率时温度变化度数,单位是℃/W.RT 越大表明相同温差下散发
的热能越小.于是结温 Tj,环境温度 Ta,管耗 PCM 及管子的等效热阻 RT 之间有以下的关系
Tj-Ta=PCM×RT
(1-2)
若环境温度一定(常以 25℃为基准), Tj 已定,则管子等效热阻越小,管耗 PCM 就越可以提高.下面我们来看看管子的散热途径及等
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管壳的热阻为 Rjc，器件管壳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=Rjc+R cs+R sa。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。
Rcs 是管壳与散热器界面的热阻.可分为接触热阻和绝缘层热阻.接触热阻取决于接触面的情况,如面积大小、压紧程度等. 若在界面涂导热性能较好的硅脂可减少热阻.当需要与散热器绝缘时(如利用外壳、底座进行散热的情况),垫入绝缘层也会形成 热阻.绝缘层可以是 0.05~0.1mm 厚的云母片或采用阳极氧化法在表面形成的绝缘层.
散热器分类、散热器选择、散热器计算方法
散热器技术参数(2008-6-5 15:03:24 阅读V 64次)在使用功率器件时最重要的是如何使其产生的热量有效地散发出去，以获得高可靠性。
散热的最一般方法是把器件安装在散热器上，散热板将热量辐射到周围的空气中去，以及通过自然对流来散发热量。
一般地说，从散热器到周围的空气的热流量(P)可由下例表示。
P=hA η△T式中h为散热器总的传热导率（W/cm2℃），A为散热器的表面积（cm2），η为散热器效率，△T为散热器的最高温度与环境温度之差（℃）。
上式中h是由辐射及对流来决定，η是由散热器的形成来决定。
总之，散热器的表面积越大，与环境温度之差越大，散热板的热量辐射越有效。
（1）辐射散热下述近似式表示辐射散热hr=2.3×10-11×ε（△T/2+237）3（W/cm2℃）式中ε是表面辐射率，随散热器的表面状况而变化。
表面研磨光洁的产品ε=0.05~0.1也就是说辐射率极差。
然而，散热器表面涂以涂料，经氧化可使ε=1。
（2）对流散热功率器件安装在装置的框架上时，采用对流散热比辐射散热更有效。
在一个大气压的空气中，采用对流散热器的传导率近似地由下式表示。
hc=4.3×10-4×（△T/H）1/4（W/cm2 ℃）式中，H是散热器垂直方向长于水平方向更为有效。
（3）散热器效率η若用薄材料制成散热器，则离热源越远，表面温度越低，散热效果也越差。
上述公式是假定温度都是均在分布的，而实际上在散热板的边缘部位表面温度越低。
这种由散热器本身温度确定的系数就是散热器效率，它表示散热板实际传递的热量与器材安装部位最高温度视为均匀分布时的热量之比。
η主要是由所用散热器的材料大小与厚度来决定的。
一般地说，热传导率高的材料如铝（2.12W/cm2 ℃）及铜（3.85W/cm2 ℃）而钢（0.46W/cm2 ℃）就相当差了。
另外，散热器的厚度以厚些为好，并以跟散热器的长度平方成比例为最佳。
散热计算
散热的最一般的方法是把器件安装在散热器上，散热板将热量辐射到周围的空气中去，以及通过自然对流来散发热量。
一般地说，从散热器到周围的空气的热流量（P）可由下例表示：P=hA η△T式中h为散热器总的传热导率（W/cm2 ℃），A为散热器的表面积（cm2），η为散热器效率，△T为散热器的最高温度与环境温度之差（℃）。
上式中h是由辐射及对流来决定，η是由散热器的形状来决定。
总之，散热器的表面积越大，与环境温度之差越大，散热板的热量辐射越有效。
散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出厂时都标有标准散热量（即△T=64.5℃时的散热量）。
但是工程所提供的热媒条件不同，因此我们必须根据工程所提供的热媒条件，如进水温度、出水温度和室内温度，计算出温差△T，然后根据各种不同的温差来计算散热量，△T的计算公式：△T＝（进水温度+出水温度）／2-室内温度。
现介绍几种简单的计算方法：（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差的关系式来计算。
在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定，△T可根据工程给的技术参数来计算，例：铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：Q=5.8259×△T（十柱）1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时：△T =（95℃+70℃）/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5=1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱＝122 W／柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时：△T =（80℃+60℃）/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52=926W每柱散热量926 W÷10柱＝92.6W／柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时：△T =（70℃+50℃）/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42=704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱＝70.4W／柱（二）从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量：我们先在横坐标上找出温差，例如64.5℃，然后从这一点垂直向上与曲线相交M 点，从M点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点，就是它的散热量（W）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
散热器选择及散热计算
摘要：
散热器是工业生产过程中非常重要的设备，它能有效地降低设备温度，提高设备的工作效率和寿命。
本文将介绍散热器的选择原则和散热计算方法，以便工程师和设计师能够正确选用散热器并进行散热设计。
1.引言
散热器在工业生产中的重要性和应用领域。
选择合适的散热器能有效提高设备的工作效率。
2.散热器的选择原则
根据散热器的工作原理和设计参数，选择合适的散热器。
考虑到散热器的材料、结构和散热介质等因素。
综合考虑散热器的性能和经济性。
3.散热计算方法
根据设备的功率和工作环境等因素，进行散热计算。
介绍常用的散热计算公式和方法。
通过实例说明散热计算的步骤和注意事项。
4.散热器参数的调整和优化
根据实际需求和工作环境，调整散热器的参数。
介绍影响散热器性能的因素和调整方法。
通过实验和模拟计算，优化散热器的设计。
5.实例分析
选取一个实际工程案例，介绍散热器选择和散热计算的具体过程。
分析不同散热器参数对散热效果的影响。
总结散热器设计和选用的经验和教训。
6.结论
通过本文的介绍，工程师和设计师可了解散热器的选择原则和散热计算方法。
正确选用和设计散热器，能提高设备的工作效率和寿命。
本文详细介绍了散热器的选择原则和散热计算方法，并通过实例分析和实验验证，阐述了散热器参数的调整和优化，以期帮助工程师和设计师正确选用和设计散热器，提高设备的工作效率和寿命。