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工业铝合金型材散热器热阻计算(附上公式)


发布者:永裕金属   发布时间:2021-12-16 11:46:08

  热阻是评价大功率工业铝型材散热器性能的一个重要参数,热阻到底是什么呢?百科上面的解释为:热阻指的是当有热量在物体上传输时,在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。

  以佛山永裕金属的工业风冷散热器型材等产品为例,热阻是指热量经过密齿散热器与发热源、散热装置相接触的交界面时,界面本身对热流呈现出的一种阻力,又称之为热阻抗。通常产生接触热阻的主要原因是发热源与散热装置之间看似光滑的接触面,其实密布了大量的在显微镜清晰可见的缝隙,其缝隙内部的空气就像河流中一个个巨大的石头,阻挡热流的去路,从而影响了导热材料的传热能力。

  通常减少导热材料热阻的方法是施加压力让低硬度导热硅胶片充分填充接两者接触面之间的缝隙,再通过减少硅胶片厚度来降低热流通过时间,最后增加的接触面积来达到散热的目的。也可以通过使用高导热系数的导热硅胶片降低热阻对热传递的影响。


    工业铝型材散热器


  风冷型工业散热器型材热阻的计算公式为:Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Rjc-Rcs;型材散热器热阻计算公式是Rzo=Rth+Rthk。式中涉及到的参数包括:Tj、Ta、Pc、Rjc、Rcs共五个参数,需要提供这五个参数的数值才能准确的算出热阻的具体数值,本文详细解说一下这五个参数的意义。

  风冷型散热器型材热阻计算公式参数含义:

  Rja:总热阻,单位:℃/W;

  Rjc:器件的内热阻,单位:℃/W;

  Rcs:器件与散热器界面间的界面热阻,单位:℃/W;

  Rsa:散热器热阻,单位:℃/W;

  Tj:发热源器件内结温度,℃;

  Tc:发热源器件表面壳温度,℃;

  Ts:散热器温度,单位:℃;

  Ta:环境温度,单位:℃;

  Pc:器件使用功率,单位:W;



工业铝型材散热器计算公式



  风冷冷却时,热阻值会随空气的温度、湿度、气压而变,综合大功率半导体器件工作时气候条件设定为:一个大气压、40℃、相对湿度不超过90%的某一不变的固定值。空气的流速远小于声速。如小于7m/秒。空气的流动已处于稳定状态。如散热器由若干片金属平板组成,其传热热阻只与散热片总表面积A、空气流动方向的平板长度L、风速us(空气流动速度)及空气的传热系数K有关。

  散热器与空气间的传热热阻:Rthk=1/1.16 hA(℃/瓦),式中A为散热器面积。

  “传热与传质”一书对平板的湍流受迫对流(风冷)传热提出一系列公式。

  散热器热阻Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Rjc-Rcs式中:Rsa(散热器热阻)是选择散热器的主要依据。Tj和Rjc是发热源器件提供的参数,Pc是设计要求的参数,Rcs可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/(接触面积X接触材料导热系数)。

  工业铝型材散热器热阻计算公式:

  计算公式: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)

  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℃;

  Us为散热器出风风速m/s。

  Us为散热器出风风速m/s。

  铝型材散热器来说参数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。

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