散热器基础知识

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散热器基础知识手册

散热器基础知识手册目录一、风扇结构二、风扇技术术语三、散热片材质介绍四、热管介绍五、测试篇章六、超频篇章七、CPU技术简介八、CPU ROADMAP九、导热膏第一章、风扇结构（工作原理）CPU散热器又称为CPU冷却器，英文名称CPU COOLER，它是针对CPU而设计的散热器装臵，其目的是通过CPU散热器的运作，将CPU之热能散发掉，以达到降低温度的效果。

它通过散热片迅速将CPU之热能传导出去，再借由风扇将其热量强制吹走。

1.1风扇的分类散热风扇是利用旋转叶片与气体的相互作用来压缩与输送气体的，其本体主要由转子和定子组成。

散热风扇一般分以下三类：1.1.1轴流式风扇：气流出口方向与叶片转动方向相同，在轴向剖面上，气流在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动。

1.1.2 离心式风扇：利用离心力作用实现气体输送，扇叶在电机的驱动下高速旋转，使充满叶片间的气体沿着叶片向外甩出，在蜗壳内将动能转换成压力能后从出风口排出。

在轴向剖面上，气流沿着半径方向流动。

1.1.3 混流式风扇：气流沿轴向进入叶轮后，近似地沿着锥面流动，气流方向界于离心式与轴流式之间。

1.2风扇的基本结构一般的风冷散热器使用的主要是轴流式风扇，我们以它为例加以说明。

轴流式风扇可分为两部分1.2.1转子：包括扇叶（含磁框）、轴芯、油圈及卡簧等1.2.2 定子：包括电机、轴承、扇框等。

1.3风扇运转的基本原理根据安培右手法则，导体通过电流，周围会产生磁场，若将此导体臵于另一固定磁场中，则会产生吸力或斥力，造成物体移动。

依据此原理，在直流风扇的扇叶底部，事先安装一个充有磁性的橡皮胶磁铁。

环绕着矽钢片，轴心部分缠绕两组线圈，并使用霍尔感应元件作为同步侦测装臵，控制一组电路，该电路使缠绕轴心的两组线圈轮流工作。

矽钢片产生不同磁极，此磁极与橡胶磁铁产生吸斥力。

当吸斥力大于风扇的静摩擦力时，扇叶自然转动，由于霍尔感应元件提供同步信号，扇叶因此得以持续运转，至于其运转方向，可依右手法则而定。

汽车散热器风扇直流电机基础知识

性
能轉速變化率 5---15%
特
點
削弱磁場恒功率
与串勵程 25----30% .
度有關﹐
可達
很大﹐空載轉速甚高。
調速范圍
調速﹐轉速升高﹔ 降低電樞電壓恒轉速調速﹐轉速降低﹔調速范圍
削弱磁場恒功率調速﹐ 轉速比 1﹕ 2----1﹕4
削弱磁場調速﹐轉速可上升至額定轉速的 2 倍左右。
5、永磁电電動机
這种直流電動机沒有勵磁繞組﹐直接以永久磁鐵建立磁場來使轉子轉動。這种電動机在許多小型電子產品上得到了廣泛應用。
在以上四种类型的直流电动机中，以并励直流电动机和他励直流电机应用最为广泛。
二﹑直流電動的工作原理
1﹑直流电动机的结构
直流电动机主要由磁极、电枢、换向器三部分组成，其结构如图5所示。
用外接電阻与串勵繞組串聯或并聯﹐或將串勵繞組串并聯換接﹐調速范圍寬。
路寬。
選用范圍
用同要小求型于負調机驅載速床動下的﹑相要机印對求械刷功轉﹐机率速如械路變泵等大化﹑。﹑ 不風在大机不和﹑用較或机等沖。大于 ﹑擊而驅冶性轉動金的要輔机求助速械啟傳變﹐動動化如不轉机壓縮大矩械
(3)根据環境條件﹑運行條件﹑安裝方式﹑傳動方式﹐選定電動机的結构﹑安裝﹑防護形式﹐保証電動机可靠工作。
(4)綜合考慮一次投資及運行費用﹐整個驅動系統經濟﹑節能﹑合理﹑可靠和安全。
2﹑選用方法
下面主要介紹一下各种直流電動机的性能特點及選用范圍﹐便可根据需要對電動机進行選擇。
表 3 電磁式直流電動机的性能特點及選用范圍
必须指出，若电动机在额定状态下运行，则电枢电流Ia为额定值，如果调速时负载转矩仍旧保持不变（为额定值），由于T=KTΦIa，故减小磁通量Φ后Ia必然超过额定值，因此调速后负载转矩必须减小。这种调速方法适用于转矩与转速成反比而输出功率基本不变（恒功率调速）的场合。

散热器采暖系统安装基础知识

散热器采暖系统安装基础知识什么是采暖系统？散热器采暖系统：以壁挂炉为热源的散热器系统一般采用单管跨越式、并联式、章鱼式（前两种应用较多），供回水管道为地下直埋。

各房间散热器可安装温控阀，如与室内温控器配合则可以达到明显的节能效果。

散热器的连接方式：1.单管串联式：单管室内采暖系统不能单独调节每个散热器的流量，在实际中应尽力避免采用这种连接方法。

2.串联跨跃管式：跨越管单管室内采暖系统是针对单管系统无法调节的弊病设计的，有专用的阀门，可以调节每个散热器的流量。

3.同程并联式：每个散热器中的水流都经过相同的管道长度。

所以，对每个散热器中的水流量水力平衡的调节更加简单。

如果散热器可以被安装成一个环路，所用管道的长度和双管异程系统是等长的。

4.异程并联式：这种管网系统上，每个散热器上，都需要安装水力平衡阀门，对不同散热器上的水循环进行水力平衡的调节。

以避免在离水泵较近的散热器水流量大，而较远的散热器水流量小的问题。

5.章鱼式连接主要特点：节能：一对一供热，单组使用加热的水量比较少，循环快。

全开时所用管径比较小，热水循环次数快，热交换次高；安全：地面无任何接口连接，无漏水隐患；均热：单管供暖，分水器流量调节,各组升温一制；使用双管系统应注意：由于散热器与壁挂炉之间呈并联关系会出现水力失调现象。

在系统中应利用相应的平衡手段对系统进行水力平衡。

最简单的做法是利用安装在散热器出口处的截止阀，将距离壁挂炉近的散热器上的截止阀适当关小。

较远散热器上的截止阀适当开大，经反复几次调节后可使每个散热器流过相同的流量。

暖气片安装位置及注意事项：1、最佳的安装位置为窗户底部或者冷墙壁上（见左下图）。

虽然这样做会增加房间的热量损失，但是这样能够使热量在室内的分布更加均匀，使室内更加舒适(散热器安装位置对室内温度的影响分布的影响见右下图)。

2、连接方法的选择：散热器的进、出口成对角线时，它的散热效果最佳。

当散热器长度小于1米时，它的进、出口也可以在同侧安装。

铸铝散热器基础知识培训稿

• •
由于铝的导热性好，因此与钢制、铸铁相比，升温快、自身耗热低、供热面积大，具有高效节能的特点。价格适中。虽然铸铝散热器单片价格看起来不便宜，但由于其散热性好，一片即满足1-3平方米的取暖要求，因此价格基本与合资钢制产品的价格相当，比进口钢制的则要便宜得多。
• 2、劣势： • 铸铝散热器的弱点在于其款式和色彩远没有钢制散热器那么丰富，颜色基本为白色，也不能做成异型，对那些个性化要求比较高的消费者来说不太适合。 • 应用的水质PH值不能超过12：铝制散热器不能用于直供加碱的锅炉供热系统，这类供热系统内部循环水的PH值过高，散热器寿命有很大的影响。
铜铝复合散热器
• 铜铝复合散热器，多数是铜管外套接多层铝制散热片，上部加一层薄金属盖板，喷涂上各种色彩。铜铝复合散热器是根据国内供水系统设计的，都是国内品牌厂家供应市场， • 手工工艺生产，其很难流水化成批量机械设备生产。 • 目前，我们有产品投放市场。
铜铝复合散热器
• 纯铜做散热管的散热器，市场上并不多。多数是铜管外焊接多层铝制散热片，外边再加一层薄金属面板，上边喷涂上各种色彩。这种铜铝复合散热器是由于中国特殊的采暖环境形成的一种特殊产品形式，该类产品都是国产品牌，由于生产工艺是全手工作业，工艺简单，很难形成工厂化批量生产，加之生产中铜管的材质纯度差异、紫铜管水道的直径，壁厚差异太大，价格也存在较大的反差。
铸
铝
散
热
器
培训教材
散热器加热原理
散热器产品为热压上部送出热空气力循环系统取暖设备，产品长期依赖系统热媒提供的热辐射 : 冷空气量，以传导、辐射、对流等各种方式，与房间内的空气热接触空气传导量交换，使环境达到人居住适宜的温度，达到取暖的目全空间空气对流: 吸入冷空气的。

风扇基础知识

微型散热风扇的分类： 1．按散热风扇的工作电压分：交流散热风扇（AC FAN）；直流散热风扇（DC FAN） 2．按散热风扇的驱动马达分：无刷直流散热风扇（DC BRUSHLESS FAN）；有刷刷直流散热风扇（DC BRUSH FAN）；无刷交流散热风扇（AC BRUSHLESS FAN）。 3．按风扇电机轴承系统分：含油轴承型（SLEEVE BEARING）；滚珠轴承型（BALL BEARING）；陶瓷纳米轴承型（CERAMIC NANOMETER BEARING）。 4．按汽流方向分：轴流型风扇（AXAL FAN）；离心型风扇（BLOWER FAN）；横流风扇（CROSS FAN）。
编辑本段散热风扇的分类及特点
一、轴流风扇
轴流风扇的叶片推动空气以与轴相同的方向流动。轴流风扇的叶轮和螺旋桨有点类似，它在工作时，绝大部分气流的流向与轴平行，换句话说就是沿轴线方向。轴流风扇当入口气流是0静压的自由空气时，其功耗最低，当运转时会
散热风扇基础知识
[发布时间:2010-12-31 13:07:29] 散热风扇基础知识散热器都需要通过风扇的强制对流来加快热量的散失，因此一款风扇的好坏，对整个散热效果起到了决定性的作用。配备一个性能优良的CPU风扇也是保证整部电脑顺利运转的关键因素之一。
随着气流反压力的上升功耗也会增加。轴流风扇通常装在电气设备的机柜
上，有时也整合在电机上，由于轴流风扇结构紧凑，可以节省很多空间，同时安装方便，因此得到广泛的应用。其特点：较高的流率，中等风压
二、离心风扇
离心风扇工作时，叶片推动空气以与轴相垂直的方向（即径向）流动，进气是沿轴线方向，而出气却垂直于轴线方向。大多数情况下，使用轴流风扇就可以达到冷却效果，然而，有时候如果需要气流旋转90度排出或者需要较大的风压时，就必须选用离心风扇。风机严格而言，也属于离心风扇。其特点：有限流率，高风压

散热基础知识介绍

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一、散热的三种方式
• 三种散热方式
1) 传导: 热量由高温
区向低温区传递。
CONDUCTION
2) 对流: 利用流体的运
动将热量从一个区
域传递至另一区域。
CONVECTION
3) 辐射: 热量以电磁波方式向四面八方传送，它能在真空中进行而无须任何介质。
RADIATION
4:1
15:1
6:1
60:1
40:1
yes
yes
yes
no
no
0.063” Aluminum Copper
0.040” Aluminum
0.07” Aluminum Zn, Mg
0.032” Aluminum Copper
0.010” Aluminum Copper
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成本比较
Y
Y/X = 8 : 1 Max ratio ~15:1
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铸造 Castings
• • • • 形状变化范围大适于量大产品加工成本高导热性低
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粘结 Bonded Fin Assemblies
• • • • 适合高的、纵横比大的散热器表面积式extrusions的2－4倍要求强制对流冷却要求厚的Base
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Zipper fin
• 容易安装 • Fin间距一致 • 适合批量生产
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性能比较
Fin Type Max. Fin Height Max Aspect Ratio OmniDirectional Minimum Fin Thick Material Type Stamped 2.0” Extruded 3.0” Cast 3.0” Bonded 6.0” Folded 2.0”

散热设计基础

【技术讲座】热设计基础（一）：热即是“能量”，一切遵循能量守恒定律在开发使用电能的电子设备时，免不了与热打交道。

“试制某产品后，却发现设备发热超乎预料，而且利用各种冷却方法都无法冷却”，估计很多读者都会有这样的经历。

如果参与产品开发的人员在热设计方面能够有共识，便可避免这一问题。

下面举例介绍一下非专业人士应该知道的热设计基础知识。

“直径超过13cm，体积庞大，像换气扇一样。

该风扇可独立承担最大耗电量达380W的PS3的散热工作”。

以上是刊登在2006年11月20日刊NE Academy专题上的“PlayStation3”（PS3）拆解报道中的一句话。

看过PS3内像“风扇”或“换气扇”一样的冷却机构，估计一定会有人感到惊讶。

“怎么会作出这种设计？”“这肯定是胡摸乱撞、反复尝试的结果。

”“应该运用了很多魔术般的最新技术。

”“简直就是胡来……”大家可能会产生这样的印象，但事实上并非如此。

PS3的冷却机构只是忠实于基础，按照基本要求累次设计而成。

既没有胡摸乱撞，也不存在魔术般的最新技术。

在大家的印象里，什么是“热设计”呢？是否认为像下图一样，是“一个接着一个采取对策”的工作呢？其实，那并不能称为是“热设计”，而仅仅是“热对策”，实际上是为在因热产生问题之后，为解决问题而采取的措施。

如果能够依靠这些对策解决问题，那也罢了。

但是，如果在产品设计的阶段，其思路存在不合理的地方，无论如何都无法冷却，那么，很可能会出现不得不重新进行设计的最糟糕的局面。

而这种局面，如果能在最初简单地估算一下，便可避免发生。

这就是“热设计”。

正如“设计”本身的含义，是根据产品性能参数来构想应采用何种构造，然后制定方案。

也可称之为估计“大致热量”的作业。

虽说如此，但这其实并非什么高深的话题。

如果读一下这篇连载，学习几个“基础知识”，制作简单的数据表格，便可制作出能适用于各种情况的计算书，甚至无需专业的理科知识。

第1章从“什么是热”这一话题开始介绍。

发动机基础知识-5大系统

机油滤清方式
机油滤清器
14
四点火系统
1 点火系统概述
功用：点火系统的基本功用是在发动机各种工况下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机工作。
要求：能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压使火花塞两电极之间的间隙击穿并产生电火花所需要的电压，称为火花塞击穿电压。火花塞击穿电压的大小与电极之间的距离(火花塞间隙)、气缸内的压力和温度、电极的温度、发动机的工作状况等因素有关。发动机正常运行时，火花塞的击穿电压为7～8kV，发动机冷起动时达19kV。为了使发动机在各种不同的工况下均能可靠地点火，要求火花塞击穿电压应在15～20kV。电火花应具有足够的点火能量为了使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具备一定的能量。发动机工作时，由于混合气压缩时的温度接近自燃温度，因此所需的火花能量较小(1～5mJ)，但在起动、怠速以及突然加速时需要较高的点火能量。为保证可靠点火，一般应保证50～80mJ的点火能量，起动时应能产生大于100mJ的点火能量。
减慢，并非成线性关系。
当发动机转速一定时，随着负荷增加，节气门开度增大，单位时间内吸入气缸内的可燃混合气数量增加，压缩行程终了时燃烧室内的温度和压力增高。同时残余废气在气缸内混合气中所占的比例减少，混合气燃烧速度加快，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角应当加大。
18
四点火系统
北京现代
发动机基础知识—5大系统
内部使用
目录
一冷却系统二燃料供给系统
三润滑系统
四点火系统五启动系统
2
一冷却系统
1 冷却系统概述
功能：冷却系统的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。组成：冷却系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附加装置等。

风扇基础知识集锦

风扇基础知识集锦(供收藏用)空气量送风机单位时间吸入的空气流量称为空气量(Air volume，Air quantity)，通常以Q(m*3/min)为气体量在吸入空气时特称为空气量，风扇的场合又称风量。

(Capacity) 气体依其压力、温度而改变体积，所以提到吐出空气量时，一定要注记该场所的压力和温度，故称吸入空气量。

＊标准状态空气：温度20°C、大气压760mmHg，湿度65%的潮湿空气为标准空气，此时单位体积空气的重量(又称比重量)为L2Kg/m*3＊基准状态空气：温度O°C、大气压760mmHg、湿度0%的潮湿空气为标准空气，此时单位体积空气的重量(又称比重量)为1.293Kg/m*3。

以Nm*3/min表示。

充磁极数与风扇转速、消耗电流之关系充磁极数与风扇转速：极数多代表磁场变化速度快，磁场变化速度快代表频率增加，频率增一方面提高硅钢片能量转换效率，使相同电流值能作较多的功，得到较高转速，所以，转速与极数系成正比关系。

另外，因为频率增加使电感(线圈)阻抗值增加原先低极数时绕圈数过少，但空间已饱和，而电流犹嫌太高者，现在因阻抗值增加，得以因此降低电流。

AC风扇运转原理、DC风扇运转原理叶片数与风量：当转速已达极限，若要增加风量，唯有改变扇叶角度或增加叶片扇叶与风量成正比关系。

消耗功率与风量：理想的设计是风量大耗电少，但一般来说，当效率达到一定程度时，风量与消耗电流成正比。

转速与风量：转速愈快单位时间吹出的风量多，故风量与转速成正比。

静压与风量：由博伊尔定律知，Pl．V1=P2．V2，所以风量与静压成反比。

温度与风量：由查理定律知，当压力固定的情况下，V1/T1=V2/T2，所以温度愈高空气体积愈大、密度愈低、重量愈经，故风扇风阻小，在相同消耗功率情况下，风量增加。

湿度与风量：空气湿度愈大水份愈多，因水的比重比空气大故湿度愈高空气愈重，风量自然较少。

橡胶磁铁充磁强度与风量：橡胶磁铁充磁愈强则斥吸力愈大，转速加快，风量较高。

散热器常识

散热器常识基础知识：金旗舰散热器的品种；目前市场上销售的散热器主要有：铁制散热器、铝制散；热器等；若是集中供暖，选择就比较多，钢制和铜铝的散热器都；铝复合散热器；钢制散热器：外形美观，但怕氧化，要采取内防腐处理；空气进入；铝制散热器：不受小区采暖系统的限制，散热性较好，；没有碱化和氧化之虞，比较适合北方的水质及复杂的供；进阶知识：选购散热器；对散热器的材质做出选择之后，还要基础知识：散热器的品种目前市场上销售的散热器主要有：铁制散热器、铝制散热器、钢制散热器、铜铝复合散热器等。

选购时首先要看你家的供暖系统是集中供暖还是独立供暖。

若是集中供暖，选择就比较多，钢制和铜铝的散热器都可以；独立供暖的家最好选择铜铝复合散热器。

钢制散热器：外形美观，但怕氧化，要采取内防腐处理，停水时一定要充水密封，防止空气进入。

并且其对小区的供暖系统有一定要求，需专业人员上门查看。

铝制散热器：不受小区采暖系统的限制，散热性较好，节能；若发现室内温度不够，还可以在采暖季之后加装暖气片。

但铝材料怕碱水腐蚀，进行内防腐处理可提高使用寿命。

铜铝复合散热器：承压能力高，散热效果好，防腐效果好，采暖季过后无须满水保养，没有碱化和氧化之虞，比较适合北方的水质及复杂的供暖系统，但造型较单一。

进阶知识：选购金旗舰散热器罗马柱散热器对散热器的材质做出选择之后，还要注意买多少和买多高多长的散热器。

散热器买多少要按照一定的步骤计算。

1．算面积：计算卧室、起居室、卫生间等面积，作为测算的基础数据。

2．算瓦数（W）：“W”（瓦）是暖气的供暖量，多大“W”可以温暖多大面积的房间有计算依据，我们可根据以下民用建筑供暖热指标测算参考数据，来计算出应购暖气的数量。

住宅45-70，办公室、学校40-80，医院、幼儿园65-80，单层住宅80-105，食堂、餐厅115-140（单位：W/平方米）。

消费者可根据房屋的用途，用房屋面积乘以上述数据，得出房间需要的供热量。

散热器的类型和布置原则

散热器的类型和布置原则
散热器的类型和布置原则如下：
散热器的类型：
按照材料分类：散热器可以分为钢制散热器、铜铝复合散热器、水箱、铸铁散热器、铝合金暖气片等。

按照结构分类：有柱状和无柱状两种，无柱状散热器具有更强的承压
能力和更美观的外观。

按照安装方式分类：明装散热器、挂墙式散热器、落地式散热器等。

落地式散热器由于占用空间较大，一般适用于独立供暖，多采用铸铁、铜铝复合、不锈钢等材质。

散热器的布置原则：
1. 均匀布置：所有散热器在房间内的布置不应有明显的布置差异，这
样房间温度场均匀。

2. 对称布置：主要散热器的布置应与风管、水管及配管的对称为对称
分布，这种布置方式保证散热量大小基本相同，房间温度均匀。

3. 高效配风：在送风管的配风方式中，可以优先选用上送上回的配风
方式，此种布置方式可以提高空气流经散热器的热气含量，有利于提
高散热效率。

4. 配合维护量：一般来说，可调式的垂直水平固定支架可以方便地调
节上下左右等距离的间距，以满足用户不同舒适性的需求。

同时，这
样的安装方式也有利于维修人员方便维修或更换个部件。

总结来说，不同类型的散热器具有不同的特点和适用场合。

而散热器
的布置原则主要关注均匀性、对称性、高效配风和配合维护量等方面，
以保证房间温度场均匀、散热效率高且方便维修。

选择合适的散热器并遵循布置原则对于提高室内舒适度至关重要。

CFD散热基础知识介绍

CFD散热基础知识介绍人们对手机等电子产品的依赖程度越来越高，长时间用手机聊天、看影视剧、玩游戏，往往会导致手机迅速发热，而手机类电子产品发热温升超过10度，性能往往会下降50%以上，并且手机类电子产品发热严重会导致手机重启或者爆炸等意外事故的发生。

如何更好提升手机的散热性能并且预防上述意外事故的发生，需要借助CFD手段在手机类电子产品的研发阶段就“把好关”。

那么，CFD软件如何在手机类电子产品中产生作用？1电子热设计基础理论1热传递的方式热量传递的基本规律是热量从高温区域向低温区域传递，热量的传递方式主要包括三种：传导、对流、辐射。

•传导传导是由于动能从一个分子转移到另一个分子而引起的热传递。

传导可以在固体、液体或气体中发生，它是在不透明固体中发生传热的唯一形式。

对于电子设备，传导是一种非常重要的传热方式。

利用传导进行散热的方法有：增大接触面积，选择导热系数大的材料，缩短热流通路，提高接触面的表面质量，在接触面填导热脂或加导热垫，接触压力均匀等。

•对流对流是固体表面和流体表面间传热的主要方式。

对流分为自由对流和强迫对流，是电子设备普遍采用的一种散热方式——所谓的自然对流是因为冷、热流体的密度差引起的流动，而强迫风冷是由外力迫使流体进行流动，更多是因为压力差而引起的流动。

产品设计中提到的风冷散热和水冷散热都属于对流散热方式。

影响对了换热的因素很多，主要包含：流态（层流/湍流）、流体本身的物理性质、换热面的因素（大小、粗糙程度、放置方向）等。

•辐射辐射是在真空中进行传热的唯一方式，它是量子从热体（辐射体）到冷体（吸收体）的转移。

提高辐射散热的方法有：提高冷体的黑度，增大辐射体与冷体之间的角系数，增大辐射面积等。

2增强散热的方式电子产品的设计可以通过以下几种方式增强散热：•增加有效散热面积：散热面积越大，热量被带走的越多•增加强迫风冷的风速、增大物体表面的对流换热系数•减小接触热阻：在芯片与散热器之间涂抹导热硅脂或者填充导热垫片，可有效减小接触面的接触热阻，这种方法在电子产品中最常见。

热力学里的散热结构-概述说明以及解释

热力学里的散热结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在热力学中，散热是一个重要的概念。

散热结构是指能够有效传递热量并将其散发出去的结构体系。

在很多工程领域，如电子设备、汽车、建筑等，散热结构都扮演着至关重要的角色，能够确保设备正常运行并提高其寿命。

本文将探讨散热结构在热力学中的基本概念和设计原则，以及其在工程领域中的重要性和应用展望。

通过深入探讨散热结构的相关知识，希望能够为读者提供更深入的了解和认识。

1.2 文章结构文章结构是整篇文章的骨架，它清晰地规划了文章的内容和逻辑顺序。

在本文中，我们将按照以下结构展开讨论：1. 热力学基础:- 我们将简要介绍热力学的基本概念，如热量、功和热力学第一定律，以便为后续的讨论做好铺垫。

2. 散热结构的重要性:- 探讨散热结构在工程领域中的重要性，以及其在各种设备和系统中的作用和意义。

3. 散热结构设计原则:- 着重介绍散热结构的设计原则和方法，包括如何提高散热效率、减少热损失和优化散热结构的关键要点。

通过以上内容的逐步展开，我们将全面探讨热力学中散热结构的重要性和设计原则，为读者深入了解该主题提供系统化的指导和知识。

1.3 目的：本文旨在探讨热力学中散热结构的重要性和设计原则，旨在帮助读者深入了解散热技术在各种行业和领域中的应用。

通过对热力学基础知识和散热结构的相关理论进行分析和讨论，希望读者能够更好地理解散热结构在热传导和能量转换中的重要作用，进一步提高工程实践中的散热效率和能源利用率。

同时，希望通过本文的阐述，引起人们对散热技术的重视和关注，促进相关研究和应用的发展，为推动绿色环保和节能减排做出贡献。

2.正文2.1 热力学基础热力学是研究能量转化与传递规律的一门学科，它描述了热量如何在物质之间传递的过程。

在热力学中，有一些基本的概念需要了解，比如热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律也称为能量守恒定律，它表明能量不会在热传导中消失，只是会从一个系统转移到另一个系统。

散热基础知识

热参数热参数电子组件热管理技术中最常用也是重要的评量参考是热阻（thermal resistance），以IC封装而言，最重要的参数是由芯片接面到固定位置的热阻，其定义如下：热阻值一般常用θ或是R表示，其中Tj为接面位置的温度，Tx为热传到某点位置的温度，P为输入的发热功率。

热阻大表示热不容易传递，因此组件所产生的温度就比较高，由热阻可以判断及预测组件的发热状况。

早期的电子热传工业标准主要是SEMI标准，该标准定义了IC封装在自然对流、风洞及无限平板的测试环境下的测试标准。

自1990年之后，JEDEC JC51委员会邀集厂商及专家开始发展新的热传工业标准，针对热管理方面提出多项的标准，其中包含了已出版的部分、已提出的部分建议提出的部分，热管理相关标准整理成如图一之表格分布。

和SEMI标准相比，虽然基本量测方式及原理相同，但内容更为完整，另外也针对一些定义做更清楚的说明。

SEMI的标准中定义了两种热阻值，即θja及θjc，其中θja是量测在自然对流或强制对流条件下从芯片接面到大气中的热阻，如图二（a）所示。

由于量测是在标准规范的条件下去做，因此对于不同的基板设计以及环境条件就会有不同的结果，此值可用于比较封装散热的容易与否，用于定性的比较，θjc是指热由芯片接面传到IC封装外壳的热阻，如图二（b），在量测时需接触一等温面。

该值主要是用于评估散热片的性能。

和θ之定义类似，但不同之处是Ψ是指在大部分的热量传递的状况下，而θ是指全部的热量传递。

在实际的电子系统散热时，热会由封装的上下甚至周围传出，而不一定会由单一方向传递，因此Ψ之定义比较符合实际系统的量测状况。

Ψjt是指部分的热由芯片接面传到封装上方外壳，如图二（d）所示，该定义可用于实际系统产品由IC封装外表面温度预测芯片接面温度。

Ψjb和Θjb类似，但是是指在自然对流以及风洞环境下由芯片接面传到下方测试板部分热传时所产生的热阻，可用于由板温去预测接面温度。

建筑设备基础知识与识图第七章(三)散热器

建筑设备基础知识与识图第七章(三) 散热器
一.散热器
散热器的分类按材质可分：铸铁、钢制、铝制、铜质散热器；按结构形式分：柱型、翼型、管型、板式、排管式等；按其对流方式分：对流型和辐射型散热器。
一.散热器
1.铸铁散热器
特点:铸铁散热器具有结构简单、防腐性好、使用寿命长、适用于各种水质、造价低、热稳定性好等优点，广泛用与低压蒸气和热水采暖系统中。
(3)扁管散热器
2.钢制散热器
(4)钢串片对流散热器
2.钢制散热器
(5)复合散热器
2.钢制散热器
(6)板式散热器
2.钢制散热器
钢质散热器与铸铁散热器相比，有以下特点：（1）金属耗量少；（2）耐压强度高；（3）外形美观，占地面积小，便于布置；（4）耐腐蚀性差，使用寿命短。
3.合金散热器
一.散热器
(3)柱翼型铸铁散热器介于柱型散热器和翼型散热器。
2.钢制散热器
(1)钢制柱型散热器结构型式和铸铁柱型相似，每片也有几个中空的立柱。传热性能较好，承压高，表面光滑易清扫积灰。但制造工
艺复杂、造价高、对水质要求高，易腐蚀，年限短。
2.钢制散热器
(2)光面管散热器
2.钢制散热器
分类:柱型、翼型和复合翼型。
一.散热器
(1）柱型铸铁散热器
是呈柱状的中空立柱单片散热器。外表面光滑，每片各有几个中空的立柱相互连通。可以进行组装。
一.散热器
(2）翼型铸铁散热器分圆翼型和长翼型两类。长翼型散热器
的外表面具有许多竖向肋片。
一.散热器
圆翼型散热器是一根内径 75mm的管子外面带有许多圆形肋片，管子两端配置法兰。
铜铝合金
铝合金

散热设计及评估

空气的入口处。对强迫对流冷却设备，可以把热敏感元器件置于气流入口处。
2、强迫风冷的器件布局原则
充分考虑速大的区域有利于散热进行布局设计将会使单板获得较优良的散热设计。
通过PWB散热的器件有必要片面要求单板表面风速均匀。当沿着气流来流方向布置的一系列器件都需要加散热器时，器
件尽量
沿着气流方向错列布置，可以降低上下游器件相互间的影响避免将高大的元器件（结构件等）放在高发热元器件的上方。
因此对于被散热器遮挡的器件需要给出特别关注。
注意单板风阻均匀化的问题：单板上器件尽量分散均匀布置，避免沿风道方向留有较大的空域，从而影响单板元器件的整体散热效果
散热过孔设计
对于热设计来说，真正起到散热作用的只有器件PAD底部的过孔和器件接地管脚旁边的几个过孔，这部分过孔的设计就非常重要:
测试和分析研究表明，散热最优的过孔设计方案为：孔径10～ 12mil，孔中心间距30～40mil，也可以根据器件的热耗水平和温度控
制要求对过孔数量进行优化
六、单板布局原则 ---1.器件布局原则
1) 发热器件应尽可能分散布置，使得单板表面热耗均匀，有利于散热。
2）不要使热敏感器件或功耗大的器件彼此靠近放置，使得热敏感器件远离高温发热器件，常见的热敏感的器件包括晶振、内存、 CPU等。
3）要把热敏感元器件安排在最冷区域。对自然对流冷却设备，如果外壳密封，要把热敏感器件置于底部，其它元器件置于上部；如果壳不密封，要把热敏感器件置于冷
影响散热的外因是器件管脚与PWB的传热热阻和器件上表面与环境的对流散热热阻。内因源于SOP封装本身很高传热热阻
1)die的热量通过封装材料（mold compound ）传导到器件上表面然后对流散热，低导热的封装材料影响传热。 2)die热量通过pad、封装材料和器件底面与PWB之间的空气层后，递到PWB散热，低导热的封装材料和空气层影响传热。 3)die热量通过lead Frame传递到PWB，lead frame和die之间是极细的键合线（golden wire），因此die和leadframe之间存在很大的导热热阻，限制了管脚散热。

热学基础知识介绍

八、热仿真技术
1、热仿真
✓ 利用数值计算对流动与传热问题进行求解的方法。 ✓ 热仿真软件有FloEFD、Icepak等
2、热仿真的好处
✓ 预测产品散热方案的可行性 ✓ 快速优化散热设计方案 ✓ 缩短产品开发周期，降低开发成本
3、热仿真结果分析及优化设计
✓ 温度分布注意模型中温度梯度（温差）较大的区域或环节，以便改进散热设计。
导热胶
还有导热双面胶(一般导热系数低于1W/mK,用于有些需要胶粘的低功耗部件)、灌封胶(一般导热系数0.5W/mK,可用于电源固定绝缘导热)、导热泥等。
3、导热材料的选择
✓ 导热系数
• 市场上1～5W/mK • 单纯使用高导热率的导热材料对提高灯具整体散热性能不大 • 仅须略高于金属基板的法向导热系数
3、热阻
热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小，表明了1W热量所引起的温升大小，单位为 ℃/W或K/W。用热耗乘以热阻，即可获得该传热路径上的温升。R=△T/P
4、接触热阻
接触界面所产生的热阻。主要因为两个名义上相接触的固体表面，实际上接触仅发生在一些离散的面积元上，在未接触的界面之间的间隙常充满了空气（0.026W/mK），热量将以导热和辐射的方式穿过该间隙层。
五、常见散热器种类
1、铝挤型散热器
常用材料：AA6063、AA6061等铝合金
2、压铸型散热器
常用材料：铝合金ADC12、AA1070
3、精密切削型散热器
常用材料：AA6063铝合金、铜
4、折叠(Fold fin)型散热器
5、扣fin散热器
常用材料：AA1050铝合金、铜
6、Fin+热管散热器
3、热辐射

散热设计基础知识

散热设计基础知识概述散热设计是指为了有效地降低电子设备的温度，保证其正常工作和延长使用寿命而进行的一系列设计和措施。

在电子设备中，由于电子元器件的工作会产生大量的热量，如果不及时散去，就会导致设备过热，影响性能甚至发生故障。

因此，良好的散热设计对于电子设备的可靠性和稳定性至关重要。

热传导热传导是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。

在散热设计中，通过合理的热传导路径和散热材料的选择，可以有效地提高散热效率。

常见的热传导路径有导热胶、散热铜片等。

导热胶可以填充在散热片和芯片之间，提高热量的传导效率；散热铜片可以用于连接芯片和散热器，增加传热面积。

散热器散热器是散热设计中常用的设备，通过增大散热面积和利用辐射、传导和对流等方式来散热。

散热器的设计应考虑散热面积、散热片的数量和间距、散热片的形状等因素。

同时，散热器的材料也需要选择热导率高、密度低的材料，如铝合金、铜等。

风扇风扇可以通过强制对流的方式增加空气流动，加速热量的传递。

在散热设计中，风扇通常和散热器结合使用，形成风冷散热系统。

风扇的选型应考虑风量、噪音、功耗等因素。

同时，风扇的布局和安装位置也需要合理，以确保散热效果最佳。

散热片散热片是散热器中的重要组成部分，通过增大散热面积来提高散热效果。

散热片的设计应考虑片的数量、间距、形状等因素。

常见的散热片形状有直翅片、弯曲片等。

直翅片可以增大散热面积，提高散热效率；弯曲片可以增加空气流动路径，增强对流散热效果。

散热材料散热材料是散热设计中的关键因素之一，直接影响散热效果。

常见的散热材料有导热胶、导热硅脂、热导率较高的金属材料等。

散热材料的选择应根据散热要求和成本等因素进行综合考虑。

综合考虑在散热设计中，需要综合考虑多个因素，如散热器的尺寸、散热片的形状、风扇的选型等。

同时，还需要考虑电子设备的工作环境和工作负载等因素。

合理的散热设计应确保散热效果最佳、成本最低、可靠性最高。

总结散热设计是电子设备设计中的重要环节，良好的散热设计可以有效地提高设备的可靠性和稳定性。