型材散热器热阻计算复习进程
换热热阻计算公式

换热热阻计算公式换热热阻这个概念啊,在咱们物理学和工程学里可有着挺重要的地位。
咱先来说说啥是换热热阻。
简单来讲,它就像是一道“关卡”,阻碍着热量的传递。
想象一下,热量要从一个地方跑到另一个地方,这个热阻就好比路上的大石头,让热量的“旅途”变得不那么顺畅。
那换热热阻咋算呢?这就得提到一个公式啦。
对于通过平壁的稳态导热,热阻 R 可以用厚度δ 除以导热系数λ 来计算,也就是R = δ/λ 。
这就好比一条路的长度除以它的通畅程度,路越长、越不通畅,阻碍就越大。
我给您讲个事儿啊,有一次我去一个工厂参观,看到工人们正在调试一台大型的换热设备。
他们一脸苦恼,因为这设备的换热效率老是达不到要求。
我凑过去一看,心里就有了点谱。
原来啊,他们在计算换热热阻的时候出了点小差错,把材料的导热系数给搞错了。
这就像是你本来要走一条宽阔的大路,结果却误走了一条狭窄的小道,能不耽误事儿嘛!再说说在对流换热中,热阻的计算就稍微复杂一点啦。
它和对流换热系数 h 以及换热面积 A 都有关系。
这时候的热阻 R 可以表示为1/(hA) 。
在实际应用中,比如咱们家里的空调、冰箱,里面都涉及到换热热阻的计算。
要是算错了,那空调可能不制冷,冰箱可能不保鲜,这麻烦可就大了去了。
还有啊,在一些工业生产中,比如化工厂的换热器,如果换热热阻没算好,不仅会影响生产效率,还可能造成能源的浪费,增加成本。
总之,换热热阻的计算公式虽然看起来简单,但是要准确应用可不容易。
得对各种参数了如指掌,还得考虑实际情况中的各种因素。
这就像是解一道谜题,每一个细节都可能是关键,稍有疏忽,就可能得出错误的答案。
所以啊,咱们在学习和应用这些公式的时候,可得打起十二分的精神,认真仔细,不能马虎。
希望通过我的这番讲解,能让您对换热热阻计算公式有更清楚的认识和理解。
散热器的参数定义及计算公式

散热器的参数定义及计算公式
在电子电路设计当中,散热是始终需要面对的一个问题。
成品的效率再高,散热不好,也算不上一件合格的产品。
想要设计出良好的散热性,就要进行一系列的参数计算,并且熟悉工作条件、尺寸大小、安装方式等因素。
本篇文章就将介绍一种散热器的参数计算方法,并给出较为详细的过程。
首先是硬件方面,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
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,℃;
散热计算公式:。
散热器散热计算公式:

(一)散热器选择通用原则 散热器热阻Rsa 是选择散热器的主要依据。
Rsa=c ajm P TT−-(R jc+R cs)式中:R sa────散热器热阻,℃/W;R jc────半导体器件结壳热阻,℃/W;R cs────接触热阻,℃/W;T jm ────半导体器件最高工作结温,℃;T a────环境温度,℃;P c ────半导体器件耗散功率,W;T jm,P c,R jc可以从器件技术参数表中查到,或计算得到;T a是实际工作环境温度;R cs与接触材料的种类和接触压力有关,可以根据接触材料(如硅脂)的热阻参数估算得到。
所选择的散热器,其热阻值应小于以上的计算值,就可满足散热的要求。
散热器的热阻与材质,结构,表面状态,表面颜色,几何尺寸及冷却条件等有关;应该按照有关的标准用实验的方法测试得到,常用的散热器热阻曲线有3种,(1)热阻——长度曲线,(2)热阻——风速曲线,(3)功耗——温升曲线。
用CFD技术模拟仿真运算可以得到散热器的热阻值,风压及温度分布状况,为散热器选择提供参考依据。
(二)电力半导体用散热器的选择和使用原则 摘自JB/T9684-2000一﹑散热器选择的基本原则电力半导体器件用散热器选择要根据器件的耗散功率,器件结壳热阻,接触热阻,以及器件最高工作结温和冷却介质温度来综合考虑。
选用散热器时要了解散热器的散热能力范围,冷却方式,技术参数和结构特点,一种器件仅从热阻参数看,可能有多种散热器均能满足散热要求,但应结合冷却,安装,通用互换和经济性来综合考虑。
二﹑器件与散热器紧固力的要求为使器件与散热器组装后又良好的热接触,必须采用合适的安装力或安装力矩,其值由器件制造厂或器件标准给出,具有较小的范围,组装时应严格遵守不要超出范围,当器件厂未给出紧固力时,按照器件管壳与散热器接触的面积,可采用1~1.5KN/cm2的紧固力。
为了改善散热器与器件的接触,增加有效接触面积,提高散热效果,在散热器和器件之间可涂一薄层导电导热性物质如硅脂。
散热器热阻计算方法

三相短路故障下电压分布 (VE-T 电网计算示例)
Source: I. Erlich, U. Bachmann, „Grid Code Requirements Concerning Connection and Operation of Wind Turbines in Germany”, 2005
†@8.5m/s AMWS
2002 6.0 45 85
2011 11.6 52 98
+94% +16% +15%
2 5/6/2013
GE风机产品
2.5MW 系列 2.75-100 2.75-103
1.5MW 系列
1.5-77
57.9% gross CF @10m/s
散热器散热量怎么计算

散热器散热量怎么计算?详细点放出热量Q放=cm(t-t0)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)。
(三)利用传热系数Q=K·F·△T一般来说△T已经计算出来,F是散热面积,传热系数K,可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的,这种计算方法一般用在还没有经过热工检验,正在试制的散热器中。
大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算公式和应用软件

大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算公式和应用软件-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算公式和应用软件2012-03-12 14:17:31作者:来源:中国电力电子产业网文章概要如下:一、计算公式为了推导风冷散热器热阻计算公式作如下设定:1,散热器是由很多块金属平板组成,平板一端连在一起成一块有一定厚度的基板,平板之间存在间隙,散热器的基本单元是一块平板;2,平板本身具有一定的长度、宽度和厚度(L×l×b)。
平板的横截面积A =L × b;3,由n个平板(齿片)组成的散热器如图一所示,平板(齿片)数为n ;4,由此可见,参数L即为散热器长,或称“截长”;5,设散热器端面周长为“S”。
大功率半导体器件安装在基板上,工作时产生的热通过接触面传到散热器的过程属于固体导热。
散热器平板周围是空气。
风冷条件下平板上的热要传到空气中属于固体与流体间的传热。
所以风冷散热器总热阻等于两部分热阻之和:Rzo(总热阻)= Rth(散热器内固体传热)+ Rthk(散热器与空气间的传热热阻)引用埃克尔特和..德雷克着的“传热与传质”中的基本原理和公式。
推导出如下实用公式:Ks 为散热器金属材料的导热系数。
20℃时,纯铝:KS = 千卡/ 小时米℃;纯铜:Ks = 332 千卡/ 小时米℃;参数L、l、b、S的单位:米;风速us 单位:米/秒如散热器端面的周边长为S 、散热器的长为L,忽略两端面的面积,散热器的总表面积为: A = S L 。
代入上式后,强迫风冷条件下散热器总热阻公式也可写成:对某一型号的散热器来说参数 Ks、b、n、S 都是常数。
用此公式即可求出不同长度L、不同风速us条件下的总热阻,并可作出相应曲线。
本公式的精确性受到多种因素的影响存在一定误差。
主要有:ⅰ,受到环境空气的温度、湿度、气压等自然因素的影响。
如散热器金属的热导系数“Ks”与金属成分及散热器工作时温度有关,本文选用的是20℃时的纯铝。
热阻的计算方法

热阻的计算方法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参数定义:Rt -------- 总内阻,C /W ;Rtj -------- 半导体器件内热阻,C /W;Rte ------- 半导体器件与散热器界面间的界面热阻,C /W;Rtf -------- 散热器热阻,C /W;Tj --------- 半导体器件结温,C;Te -------- 半导体器件壳温,C;Tf --------- 散热器温度,C;Ta -------- 环境温度,C;Pe -------- 半导体器件使用功率,W ;△Tfa -------- 散热器温升,C;散热计算公式:Rtf =(Tj-Ta) / Pe - Rtj -Rte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,Pe是设计要求的参数,Rte可从热设计专业书籍中查表。
(1)计算总热阻Rt: Rt= (Tjmax-Ta) / Pe(2)计算散热器热阻Rtf 或温升△ Tfa : Rtf = Rt —Rtj —Rte △ Tfa = Rtf x Pe(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或厶Tfa和Pe选择散热器,查所选散热器的散热曲线(Rtf曲线或△ Tfa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△ Tfa,然后计算散热器的综合换热系数 a :a = 7.2 2 1 2 2 2 3{ W [(Tf-Ta) / 20]} 式中:2 1 ------- 描写散热器L/b对a的影响,(L为散热器的长度,b为两肋片的间距);2 2 ------- 描写散热器h/b对a的影响,(h为散热器肋片的高度);2 3 ------- 描写散热器宽度尺寸W增加时对a的影响;W [(Tf-Ta) /20] -------------- 描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对a的影响;以上参数可以查表得到。
大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算公式和应用软件

大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算公式和应用软件2012-03-12 14:17:31 作者:来源:中国电力电子产业网文章概要如下:一、计算公式为了推导风冷散热器热阻计算公式作如下设定:1,散热器是由很多块金属平板组成,平板一端连在一起成一块有一定厚度的基板,平板之间存在间隙,散热器的基本单元是一块平板;2,平板本身具有一定的长度、宽度和厚度(L×l×b)。
平板的横截面积A =L ×b;3,由n个平板(齿片)组成的散热器如图一所示,平板(齿片)数为n ;4,由此可见,参数L即为散热器长,或称“截长”;5,设散热器端面周长为“S”。
大功率半导体器件安装在基板上,工作时产生的热通过接触面传到散热器的过程属于固体导热。
散热器平板周围是空气。
风冷条件下平板上的热要传到空气中属于固体与流体间的传热。
所以风冷散热器总热阻等于两部分热阻之和:Rzo(总热阻)= Rth(散热器内固体传热)+ Rthk(散热器与空气间的传热热阻)引用E.R.G.埃克尔特和R.M..德雷克著的“传热与传质”中的基本原理和公式。
推导出如下实用公式:Ks 为散热器金属材料的导热系数。
20℃时,纯铝:KS = 175.6 千卡/ 小时米℃;纯铜:Ks = 332 千卡/ 小时米℃;参数L、l、b、S的单位:米;风速us 单位:米/秒如散热器端面的周边长为S 、散热器的长为L,忽略两端面的面积,散热器的总表面积为:A = S L 。
代入上式后,强迫风冷条件下散热器总热阻公式也可写成:对某一型号的散热器来说参数Ks、b、n、S 都是常数。
用此公式即可求出不同长度L、不同风速us条件下的总热阻,并可作出相应曲线。
本公式的精确性受到多种因素的影响存在一定误差。
主要有:ⅰ,受到环境空气的温度、湿度、气压等自然因素的影响。
如散热器金属的热导系数“Ks”与金属成分及散热器工作时温度有关,本文选用的是20℃时的纯铝。
ⅱ,文中所用的“风速”是指“平均风速”。