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工業(yè)鋁合金型材散熱器熱阻計算(附上公式)


發(fā)布者:永裕金屬   發(fā)布時間:2021-12-16 11:46:08

  熱阻是評價大功率工業(yè)鋁型材散熱器性能的一個重要參數(shù),熱阻到底是什么呢?百科上面的解釋為:熱阻指的是當有熱量在物體上傳輸時,在物體兩端溫度差與熱源的功率之間的比值。

  以佛山永裕金屬的工業(yè)風冷散熱器型材等產(chǎn)品為例,熱阻是指熱量經(jīng)過密齒散熱器與發(fā)熱源、散熱裝置相接觸的交界面時,界面本身對熱流呈現(xiàn)出的一種阻力,又稱之為熱阻抗。通常產(chǎn)生接觸熱阻的主要原因是發(fā)熱源與散熱裝置之間看似光滑的接觸面,其實密布了大量的在顯微鏡清晰可見的縫隙,其縫隙內(nèi)部的空氣就像河流中一個個巨大的石頭,阻擋熱流的去路,從而影響了導(dǎo)熱材料的傳熱能力。

  通常減少導(dǎo)熱材料熱阻的方法是施加壓力讓低硬度導(dǎo)熱硅膠片充分填充接兩者接觸面之間的縫隙,再通過減少硅膠片厚度來降低熱流通過時間,最后增加的接觸面積來達到散熱的目的。也可以通過使用高導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱硅膠片降低熱阻對熱傳遞的影響。


    工業(yè)鋁型材散熱器


  風冷型工業(yè)散熱器型材熱阻的計算公式為:Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Rjc-Rcs;型材散熱器熱阻計算公式是Rzo=Rth+Rthk。式中涉及到的參數(shù)包括:Tj、Ta、Pc、Rjc、Rcs共五個參數(shù),需要提供這五個參數(shù)的數(shù)值才能準確的算出熱阻的具體數(shù)值,本文詳細解說一下這五個參數(shù)的意義。

  風冷型散熱器型材熱阻計算公式參數(shù)含義:

  Rja:總熱阻,單位:℃/W;

  Rjc:器件的內(nèi)熱阻,單位:℃/W;

  Rcs:器件與散熱器界面間的界面熱阻,單位:℃/W;

  Rsa:散熱器熱阻,單位:℃/W;

  Tj:發(fā)熱源器件內(nèi)結(jié)溫度,℃;

  Tc:發(fā)熱源器件表面殼溫度,℃;

  Ts:散熱器溫度,單位:℃;

  Ta:環(huán)境溫度,單位:℃;

  Pc:器件使用功率,單位:W;



工業(yè)鋁型材散熱器計算公式



  風冷冷卻時,熱阻值會隨空氣的溫度、濕度、氣壓而變,綜合大功率半導(dǎo)體器件工作時氣候條件設(shè)定為:一個大氣壓、40℃、相對濕度不超過90%的某一不變的固定值??諝獾牧魉龠h小于聲速。如小于7m/秒??諝獾牧鲃右烟幱诜€(wěn)定狀態(tài)。如散熱器由若干片金屬平板組成,其傳熱熱阻只與散熱片總表面積A、空氣流動方向的平板長度L、風速us(空氣流動速度)及空氣的傳熱系數(shù)K有關(guān)。

  散熱器與空氣間的傳熱熱阻:Rthk=1/1.16 hA(℃/瓦),式中A為散熱器面積。

  “傳熱與傳質(zhì)”一書對平板的湍流受迫對流(風冷)傳熱提出一系列公式。

  散熱器熱阻Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Rjc-Rcs式中:Rsa(散熱器熱阻)是選擇散熱器的主要依據(jù)。Tj和Rjc是發(fā)熱源器件提供的參數(shù),Pc是設(shè)計要求的參數(shù),Rcs可從熱設(shè)計專業(yè)書籍中查表,或采用Rcs=截面接觸材料厚度/(接觸面積X接觸材料導(dǎo)熱系數(shù))。

  工業(yè)鋁型材散熱器熱阻計算公式:

  計算公式:Rzo(總熱阻)=Rth(散熱器內(nèi)固體傳熱)+Rthk(散熱器與空氣間的傳熱熱阻)

  Ks為散熱器金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)。20℃時,純鋁:KS=175.6千卡/小時米℃;

  Us為散熱器出風風速m/s。

  Us為散熱器出風風速m/s。

  鋁型材散熱器來說參數(shù)Ks、b、n、S都是常數(shù)。用此公式即可求出不同長度L、不同風速us條件下的總熱阻,并可作出相應(yīng)曲線。

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