钢质散热器选择及散热计算

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散热器如何选型及计算

散热器如何选型及计算

散热器如何选‎型及计算【1】散热器基础1、散热量计量单‎位的W 是什么?散热器技术性‎能中的W 是热功率计量‎单位。

是指每米或每‎片(柱)散热器在不同‎工况下每小时‎的散热量(瓦)。

2、什么是金属热‎强度?其在工程中的‎实际意义是什‎么?金属热强度Q‎(W/KG .℃):是指金属散热‎器内热媒的平‎均温度与室内‎空气温度相差‎1℃时,每公斤质量的‎金属单位时间‎所散出的热量‎.Q值越大,说明散出同样‎的热量所耗用‎金属越少.这个指标是衡‎量散热器节能‎和经济性的一‎个指标。

各种散热器的‎金属热强度比‎较表3、什么是散热器‎的传热系数?散热器的传热‎系数K(W/㎡.℃):是指散热器内‎热媒的平均温‎度与室内气温‎相差为1度时‎,每平方米散热‎面积所传出的‎热量.该值与散热面‎积的乘积,再乘标准传热‎温差(64.5℃)就是该散热器‎的标准散热量‎.即Q=K.F.64.5,在散热面积一‎定的情况下,K值越大,则散热器的散‎热量就越大.K值为整个传‎热过程的综合‎系数(包括对流传热‎和辐射传热),与散热器本身‎的特点和使用‎条件有关,如水流情况,内外表面情况‎等。

4、散热器的散热‎过程是什么样‎的?当温度较高的‎热媒在散热器‎内流过时,热媒所携带的‎热量通过散热‎器不断地传给‎温度较低的室‎内空气,其散热过程为‎:1、散热器内的热‎媒通过对流换‎热把热量传给‎散热器内壁面‎(内表面放热系‎数)2、内壁面靠导热‎把热量传给外‎壁;3、外壁靠对流换‎热把大部分热‎量传给空气,又靠辐射把一‎小部分热量传‎给室内的物体‎和人.5、散热器的水容‎量对采暖的影‎响如何?散热器水容量‎对采暖的影响‎:1、散热器的水容‎量大,采暖系统热惰‎性比较大,在锅炉间断供‎热时,水冷却时间稍‎长一些,采暖房间仍可‎以保持相当长‎时间的一定温‎度.但再供水时,水升温也比较‎慢.大水容量的系‎统调节反映速‎度较慢.在连续供热时‎,对供暖质量无‎影响;2、散热器的水容‎量小,启动时间短,温度调节灵敏‎,居室升温快,便于分户计量‎供热,既省钱又方便‎;3、热量是靠流动‎的水携带和运‎输的,水容量大小对‎热量无直接影‎响,只是调节时间‎有长短分别。

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。

钢质散热器选择及散热计算

钢质散热器选择及散热计算

钢质散热器选择及散热计算钢质散热器价格选择及散热计算金旗舰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。

如果器件采用导热油脂或导热垫后,再与散热器安装,其RCS典型值为0.10.2℃/W;若器件底面不绝缘,需要另外加云母片绝缘,则其RCS可达1℃/W。

PD为实际的最大损耗功率,可根据不同器件的工作条件计算而得。

这样,RSA可以计算出来,根据计算的RSA值可选合适的散热器了。

散热器简介小型散热器(或称散热片)由铝合金板料经冲压工艺及表面处理制成,而大型散热器由铝合金挤压形成型材,再经机械加工及表面处理制成。

散热器如何选型及计算

散热器如何选型及计算

散热器如何选型及计算【1】散热器基础1、散热量计量单位的W 是什么?散热器技术性能中的W 是热功率计量单位。

是指每米或每片(柱)散热器在不同工况下每小时的散热量(瓦)。

2、什么是金属热强度?其在工程中的实际意义是什么?金属热强度Q(W/KG .℃):是指金属散热器内热媒的平均温度与室内空气温度相差1℃时,每公斤质量的金属单位时间所散出的热量.Q值越大,说明散出同样的热量所耗用金属越少.这个指标是衡量散热器节能和经济性的一个指标。

各种散热器的金属热强度比较表3、什么是散热器的传热系数?散热器的传热系数K(W/㎡.℃):是指散热器内热媒的平均温度与室内气温相差为1度时,每平方米散热面积所传出的热量.该值与散热面积的乘积,再乘标准传热温差(64.5℃)就是该散热器的标准散热量.即Q=K.F.64.5,在散热面积一定的情况下,K值越大,则散热器的散热量就越大.K值为整个传热过程的综合系数(包括对流传热和辐射传热),与散热器本身的特点和使用条件有关,如水流情况,内外表面情况等。

4、散热器的散热过程是什么样的?当温度较高的热媒在散热器内流过时,热媒所携带的热量通过散热器不断地传给温度较低的室内空气,其散热过程为:1、散热器内的热媒通过对流换热把热量传给散热器内壁面(内表面放热系数)2、内壁面靠导热把热量传给外壁;3、外壁靠对流换热把大部分热量传给空气,又靠辐射把一小部分热量传给室内的物体和人.5、散热器的水容量对采暖的影响如何?散热器水容量对采暖的影响:1、散热器的水容量大,采暖系统热惰性比较大,在锅炉间断供热时,水冷却时间稍长一些,采暖房间仍可以保持相当长时间的一定温度.但再供水时,水升温也比较慢.大水容量的系统调节反映速度较慢.在连续供热时,对供暖质量无影响;2、散热器的水容量小,启动时间短,温度调节灵敏,居室升温快,便于分户计量供热,既省钱又方便;3、热量是靠流动的水携带和运输的,水容量大小对热量无直接影响,只是调节时间有长短分别。

钢制散热器技术参数

钢制散热器技术参数

单片技术参数
空重 (kg) Φ 21.5*2.3 传热面积 (m2) 水容量 标准散热量 底进底出散热量 标准连接方式 每组配件包括 l w w 同侧进出水 跑风堵 托钩
差。 侧螺纹座所占据的长度“。 为64.5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氏度)下的散热量数据。
钢制散热器单片技术参数
序号 1 系列 产品型号 钢管柱系列 GGZ3-I 高度 (mm) 358 中心距 (mm) 300 厚度 (mm) 100 计算宽度 散热管管径 (mm) (mm) 50 Φ 21.5*2.3
说明: 1.上表的所有尺寸数据均为基本尺寸,不包含机械制造过程所产生的公差。 2.上表中的长度数据指的是“产品的单片计算长度”,不包括散热器两侧螺纹座所占据的长度 3.上表中的散热量数据是在标准工况(95/70-18摄氏度,算术平均温差为64.5摄氏度)下的散

关于钢制散热器选择的计算方法

关于钢制散热器选择的计算方法

关于钢制散热器选择的计算方法关于钢制散热器选择的计算方法;首先确定要散热的电子元器件,明确其工作参数,工作;关于金旗舰散热器选择的计算方法;参数定义:;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,;Tc───半导体器件壳温,℃;;R t───总内阻,℃/W;;Rtf───散热器热阻,℃/W;;Tf───散热器温度,℃;;Ta───关于散热器选择的计算方法关于散热器选择的计算方法;首先确定要金旗舰散热的电子元器件,明确其工作参数,工作;关于散热器选择的计算方法;参数定义:;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,;Tj───半导体器件结温,℃;;Tc───半导体器件壳温,℃;;Rt───总内阻,℃/W;;Rtf───散热器热阻,℃/W;;Tf───散热器温度,℃;;T关于散热器选择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: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; Tj───半导体器件结温,℃;Tc───半导体器件壳温,℃;Rt───总内阻,℃/W;Rtf───散热器热阻,℃/W;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:Rtf =(Tj-Ta)/Pc – Rtj -Rtc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,Pc是设计要求的参数,Rtc 可从热设计专业书籍中查表。

散热器计算

散热器计算
8
2.散热器设计计算
➢ 参数 • 室内设计温度 • 散热器供回水平均温度 • 传热系数K:K无法准确数值模拟计算;
如何实测 实际应用中对K的修正
9
➢ 单管 ➢ 双管
供回水平均温度
10Βιβλιοθήκη 对K的影响因素1)热阻:内换热热阻--1/1000=0.001 导热热阻--0.005/50=0.0001 外换热热阻--1/10=0.1
• 制造工艺:结构简单
制造过程能耗、污染少
• 美观:与装饰关系
6
散热器选用
➢ 高层:承压 ➢ 宾馆:美观 ➢ 住宅:实用(美观、经济) ➢ 材料:铸铁为主,发展轻型
7
散热器的类型
➢ 柱式散热器:材料-铸铁、铝、铜铝复合;
K值大,美观 ➢ 板式散热器:材料-钢; K值大,美观;承
压、寿命; ➢ 串片式散热器:钢、铝;以对流为主
仅考虑外换热热阻 2)外换热系数的影响
表面参数(辐射):油漆0.9;铝粉 0.4;未处理铸铁表面0.7--不同涂层 散热量15%
11
对K的影响因素
➢ 流量:对内换热系数无大影响,但对散 热器平均温度有较大影响。平均温度高, 外换热系数大,呈q=Ln(G)关系
➢ 进出口不同的连接方式:25% ➢ 片数多少:10片 ➢ 安装条件
第2节 散热器设计
1
二、散热器设计
目的:计算散热器片数 Q=KF(tp-tn) F=Q/K(tp-tn) n=F/f
2
散热器设计
1. 散热器的要求及类型 2. 散热器设计计算
3
1.散热器的要求与类型
➢ 要求
• 热工:传热系数大;
房间受热后温度均匀(辐射、对流)
• 经济:金属热强度

散热器散热量计算公式

散热器散热量计算公式

散热器散热量计算公式一、标准散热量标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准(GB/T13754-1992),在闭室小室内按规定条件所测得的散热量,单位是瓦(W)。

而它所规定条件是热媒为热水,进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,平均温度为(95+70)/2=82.5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△T=82.5摄氏度-18摄氏度=64.5摄氏度,这是散热器的主要技术参数。

散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。

那么现在我就要给大家讲解第二个问题,我想也是很多厂商和经销商存在疑问的地方。

二、工程上采用的散热量与标准散热量的区别标准散热量是指进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,室内温度是18摄氏度,即温差△T=64.5摄氏度时的散热量。

而工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件来计算的散热量,现在一般工程条件为供水80摄氏度,回水60摄氏度,室内温度为20摄氏度,因此散热器△T=(80摄氏度+60摄氏度)÷2-20摄氏度=50摄氏度的散热量为工程上实际散热量。

因此,在对工程热工计算中必须按照工程上的散热量来进行计算。

在解释完上面的术语以后,下面我介绍一下采暖散热器的欧洲标准(EN442)。

欧洲标准(EN442)是由欧洲标准化委员会/技术委员会CEN所编制.按照CEN内部条例,以下国家必须执行此标准,这些国家是:澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。

而欧洲标准(EN442)的标准散热量与我国标准散热量是不同的,欧洲标准所确定的标准工况为:进水温度80摄氏度,出水温度65摄氏度,室内温度20摄氏度,所对应的计算温差△T=50摄氏度。

欧洲标准散热量是在温差△T=50摄氏度的散热量。

那么怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢?散热量是散热器的一项重要技术参数,每一个散热器出厂时都标有标准散热量(即△T=64.5摄氏度时的散热量)。

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钢质散热器价格选择及散热计算金旗舰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。

如果器件采用导热油脂或导热垫后,再与散热器安装,其RCS典型值为0.10.2℃/W;若器件底面不绝缘,需要另外加云母片绝缘,则其RCS可达1℃/W。

PD为实际的最大损耗功率,可根据不同器件的工作条件计算而得。

这样,RSA可以计算出来,根据计算的RSA值可选合适的散热器了。

散热器简介小型散热器(或称散热片)由铝合金板料经冲压工艺及表面处理制成,而大型散热器由铝合金挤压形成型材,再经机械加工及表面处理制成。

它们有各种形状及尺寸供不同器件安装及不同功耗的器件选用。

散热器一般是标准件,也可提供型材,由用户根据要求切割成一定长度而制成非标准的散热器。

散热器的表面处理有电泳涂漆或黑色氧极化处理,其目的是提高散热效率及绝缘性能。

在自然冷却下可提高1015%,在通风冷却下可提高3%,电泳涂漆可耐压500800V。

散热器厂家对不同型号的散热器给出热阻值或给出有关曲线,并且给出在不同散热条件下的不同热阻值。

计算实例一功率运算放大器PA02(APEX公司产品)作低频功放,其电路如图1所示。

器件为8引脚TO-3金属外壳封装。

器件工作条件如下:工作电压VS为18V;负载阻抗RL为4,工作频率直流条件下可到5kH z,环境温度设为40℃,采用自然冷却。

查PA02器件资料可知:静态电流IQ典型值为27mA,最大值为4 0mA;器件的RJC(从管芯到外壳)典型值为2.4℃/W,最大值为2.6℃/W。

器件的功耗为PD:PD=PDQ+PDOUT式中PDQ为器件内部电路的功耗,PDOUT为输出功率的功耗。

PD Q=IQ(VS+|-VS|),PDOUT=V^{2}_{S}/4RL,代入上式PD=IQ(VS+|-VS|)+V^{2}_{S}/4RL=37mA(36V)+18V2/44=21.6W 式中静态电流取37mA。

散热器热阻RSA计算:RSA≤({T_{J}-T_{A}}over{P_{D}})-(R_ {JC}+R_{CS}})为留有余量,TJ设125℃,TA设为40℃,RJC取最大值(RJC="2 ".6℃/W),RCS取0.2℃/W,(PA02直接安装在散热器上,中间有导热油脂)。

将上述数据代入公式得RSA≤{125℃-40℃}over{21.6W}-(2.6℃/W+0.2℃/W)≤1.135℃/WHSO4在自然对流时热阻为0.95℃/W,可满足散热要求。

注意事项1.在计算中不能取器件数据资料中的最大功耗值,而要根据实际条件来计算;数据资料中的最大结温一般为150℃,在设计中留有余地取125℃,环境温度也不能取25℃(要考虑夏天及机箱的实际温度)。

2.散热器的安装要考虑利于散热的方向,并且要在机箱或机壳上相应的位置开散热孔(使冷空气从底部进入,热空气从顶部散出)。

3.若器件的外壳为一电极,则安装面不绝缘(与内部电路不绝缘)。

安装时必须采用云母垫片来绝缘,以防止短路。

4.器件的引脚要穿过散热器,在散热器上要钻孔。

为防止引脚与孔壁相碰,应套上聚四氟乙稀套管。

5.另外,不同型号的散热器在不同散热条件下有不同热阻,可供设计时参改,即在实际应用中可参照这些散热器的热阻来计算,并可采用相似的结构形状(截面积、周长)的型材组成的散热器来代用。

6.在上述计算中,有些参数是设定的,与实际值可能有出入,代用的型号尺寸也不完全相同,所以在批量生产时应作模拟试验来证实散热器选择是否合适,必要时做一些修正(如型材的长度尺寸或改变型材的型号等)后才能作批量生产。

印制电路板的热设计及其实施前言随着电予产品的轻薄小型化、高性能化,IC器件高集成化、引发印制电路板的集成度提高,发热量明显加大,特别是高频IC器件如A/D,D/A类的大量使用以及电路频率点的上移,PCB的热密度越来越大,如果散热问题解决不好,势必引起电路中半导体器件以及其它热敏感器件温度的升高,导致电路工作点的漂移和性能指标的下降,影响电路的稳定性和可靠性;特别对于机载、星载这类特殊环境中工作的电路,。

热设计‘不合理可能会引发整个系统的失效,因此必须高度重视板级电路的热设计。

PCB热设计的目的是采取适当的措施和方法降低元器件的温度和PCB板的温度,使系统在合适的温度下正常工作。

本文主要从减少发热元件的发热量及加快散热等方面探讨板级电路热设计及其实现方法。

1减小发热量PCB中热量的来源主要有三个方面:(1)电子元器件的发热;(2) P c B本身的发热;(3)其它部分传来的热。

在这三个热源中,元器件的发热量最大,是主要热源,其次是PCB板产生的热,外部传入的热量取决于系统的总体热设计,这不在本文讨论范围。

图1元器件的发热量是由其功耗决定的,因此在设计时首先应选用功耗小的元器件,尽量减小发热量。

其次是元器件工作点的设定,一般应选择在其额定工作范围,在此范围内工作时性能佳,功耗小,寿命最长。

功放类器件本身发热量就大,设计时尽量避免满负荷工作。

对于大功率器件应贯彻降额设计的原则,适当加大设计富裕度,这无论是对于加大系统稳定性、可靠性和降低发热量都有好处。

PCB板由于线路本身电阻发热,以及交流、高频激化生热。

PCB是由铜导体和绝缘介质材料组成,一般认为绝缘介质材料不发热。

铜导体图形由于铜本身存在电阻,当电流通过时就发热,象mA(毫安)、uA(微安)级那样的小电流通过时,发热问题可忽略不计,但当大电流(百毫安级以上)通过时就不能忽视。

值得注意的是,当导体图形温度上升到85℃左右时,绝缘材料自身开始发黄(图1),电流继续通过,最后铜图形熔断,特别是多层板内层图形,周围都是传热性差的树脂,散热困难,因而温度不可避免地上升,所以特别要注意导体图形线宽的设计。

实际上在进行PCB 布线设计时走线线宽主要依据其发热量和散热环境来确定的。

铜导体的截面积决定了导线电阻(数字电路中线电阻引起的信号损耗可忽略不计),铜导体和绝缘基材的导热率影响温升,进而决定载流量。

图2是普通FR-4覆铜箔板铜导体图形线宽及截面积与允许电流之间的关系图。

从图中可以看出:导体图形截面积一定,当其允许电流值为2A,温度上升值低于10℃时,对于35 Um铜箔,其线宽应设计为2m m:对于70um铜箔,其线宽应设计为lmm。

由此得出:当导体的截面积、允许电流和温度上升值一定时,可通过增加铜箔厚度或加大线宽值两个方面来满足走线的散热要求。

2加快散热在给定条件下,当板级电路中元器件温度上升到超过可靠性保证温度时,便要采取适当的散热对策,使其温度降低到可靠性工作范围内,这就是我们进行热设计的最终目的。

散热是PCB热设计的主要内容。

对于PCB来说,其散热无外乎三种基本类型一一导热、对流、辐射。

辐射是利用通过空间的电磁波运动将热量散发出去,其散热量较小,通常作为辅助散热手段。

导热和对流是主要散热手段,我们常用的散热方式一一用散热器将热量从热源上传导出来,利用空气对流散发出去。

2.1 通过元器件优化排列改善散热2.1.1按散热要求进行元件布置交错分散排列。

在布板设计进行元件布局时,应将发热元器件与一般器件及温度敏感器件区分开,发热器件周围应留有足够的散热气体流动通道,发热元件应错开分散排列,如图3所示。

这与通常布局时的整齐划一排列恰好相反,有利于改善散热效果。

当热性能不同的元件混合安装时,最好将发热量大的元件安装在下风处,放热小的元件安装在上风处。

图4显示元件的常规排列,图4(b)是将发热大的元件安装在上风处,发热小的元件(C、IC等)安装在下风处,这样耐热差的元件会处在发元件散热的路径上,其结果是耐热性差的元件处较高温度处。

所以,元件最好按图4(a)排列,实际上,导体图形设计要达到图4(a)的理想排列仍有困难。

热性能相同发热元器件布置:图5显示PCB上安装IC(0.3W),LSI(1.5W)时温度上升的实测值。

按图5(a)排列,IC的温度上升值是18℃-30℃,LSI温度上升值是50℃。

按图5(b)排列,LSI温度上升值是40℃,比图5(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。

2.1.2 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。

2.2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。

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