散热片设计准则(参考)
散热片的选用与设计

散热片的选用与设计散热片是一种用来散热的辅助设备,主要用于散热器、冷却器、电器设备等。
它通过增加散热器的表面积,提高热传导效率,加快热量释放速度,从而降低设备温度,延长设备寿命。
在选择散热片时,需要考虑以下几个因素:1.散热片的材料散热片的材料通常有铜、铝、塑料等。
铜具有良好的热传导性能,但成本较高;铝具有较高的散热效率,且成本相对较低;塑料则具有轻便、易加工等特点。
因此,在选择散热片材料时需要综合考虑散热效率和成本。
2.散热片的尺寸和结构散热片的尺寸和结构直接影响散热效率。
散热片的尺寸应根据设备的发热量和散热要求来确定。
通常情况下,散热片的表面积越大,散热效率越高。
同时,散热片的结构也应当考虑散热介质的流动情况,以确保热量能够充分传导和散发。
3.散热片与散热器的匹配散热片与散热器之间的匹配度也很重要。
散热片应与散热器的尺寸、结构相匹配,以确保热量能够有效地传导到散热片上,并通过散热器散发出去。
4.散热片之间的铺放方式在一些特殊情况下,可以考虑采用多片散热片进行组合。
这种方式可以增加散热片的总表面积,提高散热效率。
同时需要考虑散热片之间的间隙和接触面。
设计散热片时,一般遵循以下原则:1.提高散热片的热传导效率要提高散热片的热传导效率,可以通过增加散热片的表面积,采用热导率较高的材料等方式来实现。
此外,还可以采用现代散热技术,如热管、热槽等,来增强散热片的热传导性能。
2.优化散热片的流动条件要优化散热片的流动条件,可以采用流道设计、壁面翅片等方式来提高流体在散热片上的流动速度和流动均匀性,从而增加散热片的散热效率。
3.考虑散热片的制造工艺和成本在散热片的设计过程中,还需要考虑到制造工艺和成本的问题。
散热片的制造工艺应简单、易于加工,以降低生产成本。
同时,还要合理控制散热片的尺寸和结构,以避免过多的废品和浪费。
综上所述,选择与设计散热片时,需要考虑散热片的材料、尺寸和结构、与散热器的匹配性以及散热片之间的铺放方式等因素。
散热片制作工艺技术标准

散热片制作工艺技术标准散热片是一种用于降低设备温度的散热元件。
它通过增加散热面积来提高散热效果,将设备内部产生的热量传导到外部,从而保持设备的正常运行温度,提高设备的工作效率和可靠性。
下面将介绍散热片制作的工艺技术标准。
1. 材料选择:散热片的材料必须具有良好的导热性能和耐腐蚀性。
常用的散热材料包括铝合金、铜、铜镍合金等。
同时,材料的表面应具备良好的表面光洁度,以保证散热片的散热效率。
2. 制造工艺:散热片的制造工艺包括锯割、冷冲压、背光打孔、折弯、清洗、阳极氧化等过程。
在锯割过程中,要确保切割线平直、无毛刺。
冷冲压过程中,要保证冲压孔的尺寸和位置的精度,同时要避免因冲压过度而导致变形。
背光打孔过程中,要保证打孔的位置准确,并避免产生刺激气体和灰尘。
3. 表面处理:散热片表面要进行阳极氧化处理,以增加散热片的表面硬度和耐腐蚀性。
在阳极氧化过程中,要控制好酸液含量、温度和浸泡时间,以保证阳极氧化膜的厚度和均匀性。
4. 装配:散热片的装配包括与其他设备的连接、固定等工序。
连接方式有螺栓连接、焊接等。
在固定过程中,要注意固定力的大小,不能过大或过小,以免造成散热片的损坏或散热效果的下降。
5. 质量检验:散热片制作完成后,需要进行质量检验,以确保制作质量符合要求。
常用的检验项目包括外观检查、尺寸检查、硬度检查、耐腐蚀检查等。
在外观检查中,要检查散热片表面是否平整、无刮痕、无气泡等缺陷。
在尺寸检查中,要检查散热片的尺寸是否符合设计要求。
在硬度检查中,要检查阳极氧化膜的硬度是否符合标准。
在耐腐蚀检查中,要进行盐雾实验或常温腐蚀试验,以检查散热片的耐腐蚀性能。
以上就是散热片制作工艺技术标准的简要介绍。
通过严格遵循这些标准,可以保证散热片的制作质量和散热效果,从而提高设备的性能和可靠性。
散热片设计准则(参考)

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。
鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度。
鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。
表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法,可以配合风速高的风扇来达成目的,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分,这样虽然会减少散热片面,但是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当。
(如摩托车上的散热片)散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点,同时也有较高的体积效率,更重要的是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高,但成型比较不易。
(完整版)散热片设计准则参考

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。
鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度。
鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。
表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法,可以配合风速高的风扇来达成目的,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分,这样虽然会减少散热片面,但是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当。
(如摩托车上的散热片)散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点,同时也有较高的体积效率,更重要的是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高,但成型比较不易。
散热片设计准则范文

散热片设计准则范文散热片是用于散热的重要元件,广泛应用于电子设备、汽车发动机、空调等领域。
散热片的设计对于提高设备的散热效率、延长设备寿命具有重要意义。
下面是散热片设计的几个准则:1.热传导性能:散热片材料应具有良好的热导性能,以便迅速将热量从热源传导到散热片表面。
常用的散热片材料包括铝合金、铜及其合金等,它们具有较高的热导率。
2.散热片尺寸:散热片的尺寸和形状应合理选取,以确保能够充分覆盖热源,并且有足够的面积来进行热量交换。
过小的散热片尺寸会导致散热不够彻底,过大的尺寸则会增加制造成本,并且占用过多空间。
3.散热片表面积:散热片的表面积越大,散热效果越好。
因此,在设计散热片时,应尽量增加其表面积,可以通过增加散热片的数量、增加散热片的鳍片数量或是采用多层叠加的方式来实现。
4.散热片间距:相邻散热片之间的间距对散热效果也有影响。
如果散热片间距过小,容易造成热量堆积,导致散热不畅;如果间距过大,则会降低散热表面积,影响散热效果。
在设计散热片时,应在考虑散热效果的同时尽量减小散热片间距。
5.鳍片设计:散热片的鳍片是实现热量交换的关键。
鳍片的数量、形状和间距都会影响散热效果。
较多的鳍片可以增加散热片的表面积,提高热量交换效率;合理的鳍片形状可以减少空气阻力,增强对流散热效果。
6.散热片与热源紧密结合:散热片与热源的接触面积越大,热量传递效果越好。
因此,在设计散热片时,应尽量使其与热源紧密结合,可以采用焊接、粘接等方式固定。
7.附加散热措施:除了散热片本身的设计外,还可以采取一些附加的散热措施来提高散热效果。
例如,在散热片表面增加散热剂,提高表面导热系数;在散热片周围增加风扇或风道等辅助设备,增强对流散热效果。
总之,散热片的设计应充分考虑热传导性能、尺寸和形状、表面积、间距、鳍片设计、与热源接触方式以及附加散热措施等因素。
通过合理的设计和选择,可以提高散热效果,保证设备稳定运行,延长设备的使用寿命。
最新散热片设计准则(参考)

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。
B、鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
C、鳍片角度鳍片角度约三度。
D、鳍片形状鳍片形状参考值E、鳍片厚度当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。
表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法,可以配合风速高的风扇来达成目的,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分,这样虽然会减少散热片面,但是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当。
(如摩托车上的散热片)散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点,同时也有较高的体积效率,更重要的是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高,但成型比较不易。
散热设计

一、散热设计的一些基本原则:从有利于散热的角度出发,印制版最好是直立安装,板与板之间的距离一般不应小于2cm,而且器件在印制版上的排列方式应遵循一定的规则:1. 对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按纵长方式排列,如图3示;对于采用强制空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按横长方式排列。
2. 同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。
3. 在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其它器件温度的影响。
4. 对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。
5. 设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板。
空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。
整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。
二、电子设备散热的重要性在电子设备广泛应用的今天。
如何保证电子设备的长时间可靠运行,一直困扰着工程师们。
造成电子设备故障的原因虽然很多,但是高温是其中最重要的因素(其它因素重要性依次是振动Vibration、潮湿Humidity、灰尘Dust),温度对电子设备的影响高达60%。
温度和故障率的关系是成正比的,可以用下式来表示:F = Ae-E/KT其中:F = 故障率,A=常数E = 功率K =玻尔兹曼常量(8.63e-5eV/K)T = 结点温度三、功率芯片有关热的主要参数随着芯片的集成度、功率密度的日愈提高,芯片的温度越来越成为系统稳定工作、性能提升的绊脚石。
一文看懂散热片的设计

散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。
鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度。
鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。
表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计————增加热传导系数增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法,可以配合风速高的风扇来达成目的,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分,这样虽然会减少散热片面,但是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当。
(如摩托车上的散热片如摩托车上的散热片))散热片横切(3)针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点,同时也有较高的体积效率,更重要的是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高,但成型比较不易。
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散热片设计一般准则
一、自然对流散热片设计
—-散热片得设计可就包络体积做初步得设计,然后再就散热片得细部如鳍片及底部尺寸做
详细设计
1、包络体积
2、散热片底部厚度
良好得底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够得热向周围较薄得部份迅速传递.
底部之厚度关系底部厚度与输入功率得关系
3、鳍片形状
空气层得厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但就是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄—自然对流发生减低,降低散热效率。
ﻫ鳍片间格变大—鳍片变少,表
面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度.
鳍片形状
鳍片形状参考值
C、鳍片厚度
当鳍片得形状固定,厚度及高度得平衡变得很重要,特别就是鳍片厚度薄高得情况,会
造成前端传热得困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率
鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱ﻫ鳍片变厚—鳍片数目减少(表面积减少)
鳍片增高—鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)ﻫ鳍片变短-表面积减少
4、散热片表面处理
散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片得散热效能,一般而言,与颜色就是白色或黑色关系不大.表面突起得处理可增加散热面积,但就是在自然对流得场合,反而可能造成空气层得阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计
——增加热传导系数
(1)增加空气流速这个就是很直接得方法,可以配合风速高得风扇来达成目得,
(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短得部分,这样虽然会减少散热片面,但就
是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适
当.(如摩托车上得散热片)
散热片横切
(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小得优点,同时也有较高得体积
效率,更重要得就是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片得外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片就是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形得散热片热传系数较高,但成型比较不易。
ﻫ(4)冲击流冷却利用气流由鳍片顶端向底部冲击,这种冷却得方式可以增加热传导性,但就是须注意风得流向配合整体设计。
针状鳍片散热片辐射状鳍片散热片
(3)对于常见得风扇置于散热片上方得下吹设计,由于须配合风扇特性,因此需做更精
确得设计。
轴流风扇由于有旋转效应,同时轴得位置风不易吹到,因此许多散热片
设计成辐射状,如图十所示。
也有些散热片得顶端设计成长短不一或就是弯曲得形
状用以导风。
另外种方式就是采用侧吹得方式,一般而言,侧吹方式得散热片由于气
流可吹过鳍片,而且流阻较少,因此对于高且密得鳍片而言,配合顶端加盖设计以
防止气流旁通(bypass),侧吹式比下吹式可有更好得效果。
三、深圳市宝安区散热器设计规范/经验
散热片得设计注意事项
1:表面积越大散热效果越好.
2:若散热片放置利于空气流通,可以提高散热效果.
3:铜。
铝导热效率高,就是散热材料得首选.
4:增加散热片得厚度比增加长度更有效(我司经验所得).
5:表面阳极氧化处理,可抗氧化腐蚀,提高辐射能力,稳定散热效果.
6:加工得经济实用性。
散热同等条件下得效果对比:
质量轻
氧化使用寿命长
不氧化使用寿命短
开槽散热效果好
不开槽散热效果差
叶片密度大散热效果好(加风扇更好)
叶片密度小散热效果差(加风扇好)
叶片高度高散热效果好(加风扇更好)
叶片高度低散热效果好(加风扇好)
底面厚度厚吸热量大一点,散热量不一定.相对会好一点。
底面厚度薄吸热量小一点,散热量不一定.相对会差一点。
四、散热器选择原则
用户选配散热器时,必须考虑以下因素:①模块工作电流大小,以决定所需散热面积;②使用环境,据此可以确定采取什么冷却方式——自然冷却、强迫风冷、还就是水冷;③装置得外形、体积、给散热器预留空间得大小,据此可以确定采用什么形状得散热器.一般而论,大多数用户会选择铝型材散热器.
五、散热器设计步骤
通常散热器得设计分为三步
1:根据相关约束条件设计散热器轮廓图.
2:根据散热器得相关设计准则对散热器齿厚、齿得形状、齿间距、基板厚度进行优化。
3:进行校核计算。
❖自然冷却散热器得设计方法
➢考虑到自然冷却时温度边界层较厚,如果齿间距太小,两个齿得热边界层易交叉,影响齿表面得对流,所以一般情况下,建议自然冷却得散热器齿间距大于12mm,如果散热器齿高
低于10mm,可按齿间距≥1、2倍齿高来确定散热器得齿间距。
➢自然冷却散热器表面得换热能力较弱,在散热齿表面增加波纹不会对自然对流效果产生太大得影响,所以建议散热齿表面不加波纹齿。
➢自然对流得散热器表面一般采用发黑处理,以增大散热表面得辐射系数,强化辐射换热. ➢由于自然对流达到热平衡得时间较长,所以自然对流散热器得基板及齿厚应足够,以抗击瞬时热负荷得冲击,建议大于5mm以上。
❖强迫冷却散热器得设计方法
➢在散热器表面加波纹齿,波纹齿得深度一般应小于0.5mm。
➢增加散热器得齿片数。
目前国际上先进得挤压设备及工艺已能够达到23得高宽比,国内目前高宽比最大只能达到8。
对能够提供足够得集中风冷得场合,建议采用低温真空钎焊成型得冷板,其齿间距最小可到2mm。
➢采用针状齿得设计方式,增加流体得扰动,提高散热齿间得对流换热系数.
当风速大于1m/s(200CFM)时,可完全忽略浮升力对表面换热得影响。