信息來源:www.ita-trans.com | 發布時間:2020年12月16日
一、使用由產品制造商提供的熱電阻來評價散熱器的性能。
在特定的應用場合,散熱器熱阻是評價散熱器性能常用的方法。把散熱片的熱阻Rth乘以被冷卻設備的耗散功率Q,再加上Tamb(環境溫度),就可以得到該設備的機殼溫度Tc。選用散熱器的典型方法是先用公式1計算所需散熱器熱阻,再選用熱阻小于或等于計算值的散熱器。
通常情況下,散熱器制造商提供的熱阻是通過一個方型熱源的散熱器測量的,通常是將一個固定熱耗為25.4mmx25.4mm的方型熱源連接到散熱器基底,然后測量溫度差,用公式1計算出散熱器的熱阻。
用此方法測定散熱器的熱阻值,由于散熱器的熱阻值不是常數,所以在散熱器選擇時,往往會出現散熱器不符合散熱要求的情況。相同散熱器的熱阻隨熱源相對于基準面的大小而改變。若你使用的熱源比制造商測試實際散熱器的熱源小得多,那么你的熱阻值可能會比廠家測試的高得多。其原因在于當熱量從熱源區域流到散熱器的頂部表面時,熱擴散阻力所造成。隨著熱源面積的減小,相對于散熱器基板面積的增加,散熱器的熱擴散阻力大,總熱阻大。對流強制冷卻時,對流擴散阻力對散熱器的影響大;
二、僅依據表面面積來選擇散熱器。
當決定散熱器所需的表面積時,一般都要給出單位面積的散熱值。這樣會使很多人認為僅僅增加散熱器的表面面積就能提高散熱器的性能,但事實并非如此。熱水器的性能不僅取決于其表面積,還取決于所有的相關尺寸,其中關鍵的是熱水器散熱片之間的距離。板材之間的間距對板材表面的散熱速度有很大的影響,這就是通常所說的換熱系數。表皮面積A和散熱率h,確定散熱器表面溫度T。
當翅片間的間距在一定程度上減小時,主要是由于熱界面層厚度增加,傳熱性能也隨之惡化。熱界面層一般指散熱器翅片表面附近空氣溫度高于周圍環境溫度的區域。在翅片長方向上,空氣進入翅片間的空間,熱邊界層??;肋片間的距離越近,熱邊界層與相鄰肋片間融合越快。這樣就會產生溫度更高的空域,從而降低從散熱器表面到翅片之間空氣的熱量傳輸率。要想得到散熱器的低溫度和被冷卻源的低溫度,散熱器的散熱片間距和散熱器表面面積須得到平衡。
三、用大風扇流量對散熱器性能進行評估。
當風扇制造商列出風扇的性能指標時,通常會說明風扇的大流量,對那些不熟悉的人來說,這很容易讓人誤解。
風機的流速與風機的壓降成反比。如果風扇壓力降為零時,流速大,只有當風扇前、后沒有障礙物時,才能允許空氣自由進出風扇。當有障礙物放在風扇前面,如散熱器等,風扇就會有一些正的壓降,障礙物對對流空氣的阻隔越大,壓降就越大。圖5是電子冷卻風扇PQ壓流曲線。風機的壓降越大,風機提供的流量越小。
散熱風機翅片密度越大,空氣的流動阻力就越大,從而導致風機上的壓力降越大,而風機提供的空氣流量也越小。散熱器壓力流量曲線與風機壓力流量曲線的交點即風機工作點,見圖5。為了使某一特定的風量具有大的散熱能力,須選擇合理的風扇和散熱器尺寸,切不可使用風機的大流量來評價散熱性能。