散热器尺寸设计计算方法(20200521132117)
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散热器尺寸设计计算方法
判断依据：()
Q h A T T
h a
其中Q：散热器换热量，W
h：散热器与空气的表面对流换热系数，W/(m2*K)
A：散热器表面积，m2
T：散热器平均温度，℃
h
T：空气温度，℃
a
一．自然冷却
对流换热量
1．散热器与空气的表面对流换热系数h的计算：
自然冷却，h可以近似取 5 W/(m2*K)
2．散热器表面积A的计算：
散热器的表面积可近似为翅片的表面积
A d h n
2
其中
L：散热器长度
d：翅片高度
n：翅片个数
3．空气温度a T取45℃。
4．散热器平均温度h T的计算
自然冷却时，散热器均稳性能较好，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约40℃，,取5℃的安全余量，散热器平均温度75℃。
则散热器的对流换热量5235
Q L d n
辐射换热量
对于表面未做处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的25%。
则散热器的总换热量为 1.255235437.5
Q L d n L d n
对于表面做镀黑处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的40%。
则散热器的总换热量为 1.45235490
Q L d n L d n
5．模块功耗Q的计算：可近似用变频器功率*%作为模块的功耗。
结论：通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比，如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。
二．强迫风冷
1.散热器与空气的表面对流换热系数h的计算：
对于直径120mm以下尺寸轴流风机h可近似取30 W/(m2*K)
对于直径120mm以上尺寸轴流风机h可近似取45 W/(m2*K)
对于大型离心风机，h可近似取60 W/(m2*K)
2.散热器表面积A的计算：
散热器的表面积可近似为翅片的表面积
2
A L d n
其中L：散热器长度
d：翅片高度
n：翅片个数
3.空气温度a T取45℃。
4.散热器平均温度h T的计算
强迫风冷时，散热器均稳性能较差，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约30℃，取5℃的安全余量，散热器平均温度升25℃，此时散热器温度为70℃。
强迫风机不计算辐射换热量
则散热器的近似对流换热量22550
Q h L d n L d n h
5.模块功耗Q的计算：可近似用变频器功率*%作为模块的功耗。
结论：通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比，如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。