如何计算散热器的散热功率

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散热器的计算

散热器的计算

散热器厂的计算金旗舰散热器的计算设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.正确的设计方法是:首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJM AX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/ W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54/ /x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.散热器的计算:总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/PdTjmax :芯组最大结温150℃Ta :环境温度85℃Pd : 芯组最大功耗Pd=输入功率-输出功率={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2=5.5℃/W总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知 RQj-C=1.0 R QC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd) 1/2+650/A]C其中k:导热率铝为2.08d:散热器厚度cmA:散热器面积cm2C:修正因子取1按现有散热器考虑,d=1.0 A=17.6×7+17.6×1×13算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W,散热器选择及散热计算目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装,这主要是可方便地安装在散热器上,便于散热。

散热器散热量计算

散热器散热量计算

散热器散热量计算散热器散热量计算;散热量是散热器的一项重要技术参数,每一种散热器出;现介绍几种简单的计算方法:;(一)根据散热器热工检验报告中,散热量与计算温差;铜铝复合74×60的热工计算公式(十柱)是:;Q=5.8259×△T(十柱);1.标准散热热量:当进水温度95℃,出水温度70;十柱散热量:;Q=5.8259×64.5=1221.4W;每柱散热量;1224.4W÷散热器散热量计算散热量是散热器的一项重要技术参数,每一种散热器出厂时都标有标准散热量(即△T=64.5℃时的散热量)。

但是工程所提供的热媒条件不同,因此我们必须根据工程所提供的热媒条件,如进水温度、出水温度和室内温度,计算出温差△T,然后根据各种不同的温差来计算散热量,△T的计算公式:△T=(进水温度+出水温度)/2-室内温度。

现介绍几种简单的计算方法:(一)根据散热器热工检验报告中,散热量与计算温差的关系式来计算。

在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定,△T可根据工程给的技术参数来计算,例:铜铝复合74×60的热工计算公式(十柱)是:Q=5.8259×△T (十柱)1.标准散热热量:当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时:△T =(95℃+70℃)/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5 =1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱=122 W/柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时:△T =(80℃+60℃)/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52 =926W每柱散热量926 W÷10柱=92.6W/柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时:△T =(70℃+50℃)/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42 =704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱=70.4W/柱(二)从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量:我们先在横坐标上找出温差,例如64.5℃,然后从这一点垂直向上与曲线相交M点,从M点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点,就是它的散热量(W)。

铝散热器的散热功率实例计算

铝散热器的散热功率实例计算

铝散热器的散热功率实例计算
铝散热器是一种广泛用于电子设备和计算机硬件散热的散热器。

在实际应用中,为了保证散热器的效率,需要计算散热功率以确定所需的散热器大小和数量。

以下是铝散热器散热功率计算的实例:假设散热器的尺寸为20 cm x 20 cm x 5 cm,材质为铝,环境温度为25 ℃,散热器表面温度为50 ℃,散热器表面积为400平方厘米。

首先,需要计算散热器的散热能力,也就是能够散热的功率。

根据热力学第一定律,散热功率等于热能的流量。

可以使用下列公式来计算散热功率:
Q = h x A x (T1 - T2)
其中,Q是散热功率,h是热传导系数,A是散热器表面积,T1是散热器表面温度,T2是环境温度。

铝的热传导系数为205 W/m-K。

将它转换为cm单位,得到2.05 W/cm-K。

因此,可以将h值设为2.05 W/cm-K。

将所给的值带入公式,计算出散热功率:
Q = 2.05 x 400 x (50 - 25) = 20,500 W
因此,这个散热器最多能够散热20,500瓦特的热能。

接下来,需要根据设备的功耗来确定所需的散热器数量。

假设设备的功耗为200瓦,那么需要的散热器数量可以通过以下公式计算: N = Q / P
其中,N是散热器数量,Q是散热功率,P是设备功耗。

将所给的值代入公式,计算出需要的散热器数量:
N = 20,500 / 200 = 102.5
因此,需要至少102个散热器才能满足设备的散热需求。

以上是铝散热器的散热功率实例计算。

在实际应用中,还需要考虑散热器的布局、散热风扇等因素来优化散热效果。

设备散热器风扇的选型和设计计算

设备散热器风扇的选型和设计计算

设备散热器风扇的选型和设计计算一、了解设备散热需求首先,需要准确了解设备的散热需求。

散热需求取决于设备的功率消耗、温度要求和工作环境等因素。

通常,功率消耗越高、温度要求越低、工作环境越苛刻,散热需求就越大。

二、计算散热功率在了解设备散热需求后,需要计算所需的散热功率。

散热功率的计算可以使用下述公式:Q=P×(T2-T1)/η其中,Q为散热功率(单位为瓦特),P为功率消耗(单位为瓦特),T2为设备工作温度(单位为摄氏度),T1为环境温度(单位为摄氏度),η为设备的热效率。

三、确定散热器类型根据散热功率和设备系统的特点,选择合适的散热器类型。

常见的散热器类型包括散热片(fin heat sink)、板式散热器(plate heat sink)、液冷散热器(liquid cooling heat sink)等。

四、计算散热器尺寸根据散热功率和散热器类型,计算散热器的尺寸。

散热器尺寸的计算可以使用估算法或者CFD模拟仿真方法。

估算法通常是基于实验数据和经验公式,而CFD模拟仿真方法可以提供更精确的结果。

五、选择合适的风扇根据散热器尺寸和散热需求,选择合适的风扇。

风扇的选型要考虑风量、风压、噪音、寿命等因素。

一般而言,风量和风压越大,散热效果越好,但噪音也会增加。

六、确定风扇位置和安装方式风扇的位置和安装方式对散热效果有重要影响。

一般而言,风扇应尽可能靠近散热表面并与之紧密结合,以提高热量传递效率。

此外,还需要保证风扇的气流方向和设备散热方向一致。

七、进行散热系统热流仿真分析为了验证散热系统的设计效果,可以进行热流仿真分析。

通过仿真分析,可以获得散热器各部位的温度分布和热流路径,从而优化设计。

以上是设备散热器的选型和设计计算的一般原理和步骤。

在实际应用中,还需要根据具体设备的要求和限制进行合理调整和优化。

此外,还需要注意散热系统的维护和保养,以确保其长期稳定工作。

散热器的散热量计算公式

散热器的散热量计算公式

散热器的散热量计算公式散热器是一种用于降低电子设备或机械设备温度的装置。

它通过将设备产生的热量转移到周围环境中,从而保持设备的正常运行温度。

散热器的散热量计算公式可以帮助我们了解散热器的散热能力和热量传递效率。

散热器的散热量计算公式如下:Q = U * A * ΔT其中,Q表示散热器的散热量,U表示散热器的传热系数,A表示散热器的表面积,ΔT表示散热器与环境之间的温度差。

我们来了解一下散热器的传热系数U。

传热系数是指单位时间内通过单位面积的热量传递量与温度差之间的比值。

它决定了散热器传热的效率和能力。

散热器的传热系数受到散热器材料、散热片结构和流体状态等因素的影响。

散热器的表面积A也是计算散热量的重要参数。

表面积越大,散热器与周围环境之间的热交换面积就越大,从而能够更快地将热量散发出去。

温度差ΔT是指散热器表面温度与环境温度之间的差值。

温度差越大,散热器的散热能力越强。

散热器的散热量计算公式可以帮助我们评估散热器的散热性能。

通过调整散热器材料、改进散热片结构和优化流体状态,可以提高散热器的传热系数和表面积,从而提高散热器的散热能力。

除了散热器自身的设计和性能,散热器的散热量还受到其他因素的影响。

例如,周围环境的温度和湿度、设备的功率和工作状态等都会对散热器的散热效果产生影响。

在实际应用中,我们可以根据设备的功率、工作温度和环境温度等参数,计算出散热器所需的散热量。

然后,根据散热器的传热系数和表面积,选择合适的散热器型号和规格。

散热器的散热量计算公式是评估散热器散热性能的重要工具。

通过合理选择散热器和优化散热系统设计,可以有效降低设备温度,提高设备的可靠性和稳定性。

在未来的发展中,我们可以期待散热器技术的进一步创新和提高,以满足不断增长的散热需求。

散热器的计算公式

散热器的计算公式

散热器的计算公式
散热器是一种用来散发热量的设备,广泛应用于各个领域,包
括建筑、工业、汽车等。

计算散热器的散热能力对于确保设备正常
运作非常重要。

以下是一些常用的散热器计算公式。

1. 热功率计算
散热器的主要功能是散发热量,因此计算热功率是散热器设计
的关键。

热功率可根据以下公式计算:
热功率 (W) = 热量传导系数 (U) ×温度差(ΔT) × 表面积 (A)
其中,热量传导系数是指散热器材料的热导率,温度差是散热
器表面的温度与周围环境温度之差,表面积是指散热器的外表面积。

2. 散热器尺寸计算
散热器尺寸的计算涉及到散热片的数量和间距。

以下是一些常
用的散热器尺寸计算公式:
- 散热片数量 (N) = 热功率 (W) / 单个散热片的散热能力 (Q)
其中,单个散热片的散热能力可由散热片的热导率 (K) 和表面积 (A) 计算得出。

- 散热片间距 (D) = 散热器高度 (H) / (散热片数量 (N) - 1)
3. 散热器材料选择
散热器材料的选择是散热器设计中的另一个重要因素。

常用的散热器材料包括铝、铜、不锈钢等。

根据散热需求和成本考虑,选择适当的材料是非常关键的。

4. 其他因素考虑
除了以上的计算公式外,散热器设计还需要考虑其他因素,例如流体流量、风速、散热器的布局等。

这些因素会对散热器的散热能力产生影响,需要进行综合考虑。

综上所述,散热器设计的计算公式涉及热功率、散热器尺寸、材料选择等因素。

根据实际需求合理使用这些公式可以确保散热器的有效运作。

散热器简化设计计算方法.

散热器简化设计计算方法.

散热器设计计算方法一.散热量Q的计算1.基本计算公式:Q=S×W×K×4.1868÷3600 (Kw)式中:①.Q —散热器散热量(KW)=发动机水套发热量×(1.1~1.3)②.S —散热器散热面积(㎡)=散热器冷却管的表面积+2×散热带的表面积。

③.W —散热器进出水、进出风的算术或对数平均液气温差(℃),设计标准工况分为:60℃、55℃、45℃、35℃、25℃。

它们分别对应散热器允许适用的不同环境大气压和自然温度工况条件。

④.K —散热系数(Kcal/m.h.℃)。

它对应关联为:散热器冷却管、散热带、钎焊材料选用的热传导性能质量的优劣;冷却管与散热带钎焊接合率的质量水平的优劣;产品内外表面焊接氧化质量水平的优劣;冷却管内水阻值(通水断面积与水流量的对应关联—水与金属的摩擦流体力学),散热带风阻值(散热带波数、波距、百叶窗开窗的翼宽、角度的对应关联—空气与金属的摩擦流体阻力学)质量水平的优劣。

总体讲:K值是代表散热器综合质量水平的关键参数,它包容了散热器从经营管理理念、设计、工装设备、物料的选用、采购供应、制造管理控制全过程的综合质量水平。

根据多年的经验以及数据收集,铜软钎焊散热器的K值为:65~95 Kcal/m2.h.℃;改良的簿型双波浪带铜软钎焊散热器的K值为:85~105 Kcal/m2.h.℃;铝硬钎焊带电子风扇系统的散热器的K值为:120~150 Kcal/m2.h.℃。

充分认识了解掌握利用K值的内涵,可科学合理的控制降低散热器的设计和制造成本。

准确的K值需作散热器风洞试验来获取。

⑤.4.1868和3600 —均为热能系数单位与热功率单位系数换算值⑥.发动机水套散热量=发动机台架性能检测获取或根据发动机升功率、气门结构×经验单位系数值来获取。

二、计算程序及方法1.散热面积S(㎡)S=冷却管表面积F1+2×散热带表面积F2F1={ [2×(冷却管宽-冷却管两端园孤半径)]+2π冷却管两端园孤半径}×冷却管有效长度×冷却管根数×10-6F2=散热带一个波峰的展开长度×一根散热带的波峰数×散热带的宽度×散热带的根数×2×10-62.算术平均液气温差W(℃)W=[(进水温度+出水温度)÷2]-[(进风温度+出风温度)÷2]常用标准工况散热器W值取60℃,55℃,增强型取45℃,35℃。

散热器散热量计算公式

散热器散热量计算公式

散热器散热量计算公式一、标准散热量标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准(GB/T13754-1992),在闭室小室内按规定条件所测得的散热量,单位是瓦(W)。

而它所规定条件是热媒为热水,进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,平均温度为(95+70)/2=82.5摄氏度,室温18摄氏度,计算温差△T=82.5摄氏度-18摄氏度=64.5摄氏度,这是散热器的主要技术参数。

散热器厂家在出厂或售货时所标的散热量一般都是指标准散热量。

那么现在我就要给大家讲解第二个问题,我想也是很多厂商和经销商存在疑问的地方。

二、工程上采用的散热量与标准散热量的区别标准散热量是指进水温度95摄氏度,出水温度是70摄氏度,室内温度是18摄氏度,即温差△T=64.5摄氏度时的散热量。

而工程选用时的散热量是按工程提供的热媒条件来计算的散热量,现在一般工程条件为供水80摄氏度,回水60摄氏度,室内温度为20摄氏度,因此散热器△T=(80摄氏度+60摄氏度)÷2-20摄氏度=50摄氏度的散热量为工程上实际散热量。

因此,在对工程热工计算中必须按照工程上的散热量来进行计算。

在解释完上面的术语以后,下面我介绍一下采暖散热器的欧洲标准(EN442)。

欧洲标准(EN442)是由欧洲标准化委员会/技术委员会CEN所编制.按照CEN内部条例,以下国家必须执行此标准,这些国家是:澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、英国等18个国家。

而欧洲标准(EN442)的标准散热量与我国标准散热量是不同的,欧洲标准所确定的标准工况为:进水温度80摄氏度,出水温度65摄氏度,室内温度20摄氏度,所对应的计算温差△T=50摄氏度。

欧洲标准散热量是在温差△T=50摄氏度的散热量。

那么怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢?散热量是散热器的一项重要技术参数,每一个散热器出厂时都标有标准散热量(即△T=64.5摄氏度时的散热量)。

钢质散热器选择及散热计算

钢质散热器选择及散热计算

钢质散热器价格选择及散热计算金旗舰散热计算任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量。

小功率器件损耗小,无需散热装置。

而大功率器件损耗大,若不采取散热措施,则管芯的温度可达到或超过允许的结温,器件将受到损坏。

因此必须加散热装置,最常用的就是将功率器件安装在散热器上,利用散热器将热量散到周围空间,必要时再加上散热风扇,以一定的风速加强冷却散热。

在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板,它有更好的散热效果。

散热计算就是在一定的工作条件下,通过计算来确定合适的散热措施及散热器。

功率器件安装在散热器上。

它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经散热器将热量散到周围空间。

若没有风扇以一定风速冷却,这称为自然冷却或自然对流散热。

热量在传递过程有一定热阻。

由器件管芯传到器件底部的热阻为RJC,器件底部与散热器之间的热阻为RCS,散热器将热量散到周围空间的热阻为RSA,总的热阻RJA="R"JC+RCS+RSA。

若器件的最大功率损耗为PD,并已知器件允许的结温为TJ、环境温度为TA,可以按下式求出允许的总热阻RJA。

RJA≤(TJ-TA)/PD则计算最大允许的散热器到环境温度的热阻RSA为RSA≤({T_{J}-T_{A}}over{P_{D}})-(RJC+RCS)出于为设计留有余地的考虑,一般设TJ为125℃。

环境温度也要考虑较坏的情况,一般设TA=40℃60℃。

RJC的大小与管芯的尺寸封装结构有关,一般可以从器件的数据资料中找到。

RCS的大小与安装技术及器件的封装有关。

如果器件采用导热油脂或导热垫后,再与散热器安装,其RCS典型值为0.10.2℃/W;若器件底面不绝缘,需要另外加云母片绝缘,则其RCS可达1℃/W。

PD为实际的最大损耗功率,可根据不同器件的工作条件计算而得。

这样,RSA可以计算出来,根据计算的RSA值可选合适的散热器了。

散热器简介小型散热器(或称散热片)由铝合金板料经冲压工艺及表面处理制成,而大型散热器由铝合金挤压形成型材,再经机械加工及表面处理制成。

功率器件的散热计算及散热器选择详细说明

功率器件的散热计算及散热器选择详细说明

功率器件的散热计算及散热器选择H e a t D i s p e r s i o n C a l c u l a t i o n F o r P o w e r D e v i c e s a n d R a d i a t o r s S e l e c t i o n功率管的散热基础理论功率管是电路中最容易受到损坏的器件.损坏的大部分原因是由于管子的实际耗散功率超过了额定数值.那么它的额定功耗值是怎样确定的,还有没有潜力可挖呢?让我们来分析一下.晶体管耗散功率的大小取决于管子内部结温Tj. 当Tj 超过允许值后,电流将急剧增大而使晶体管烧毁.硅管允许结温一般是125~200℃,锗管为85℃左右(具体标准在产品手册中给出).耗散功率是指在一定条件下使结温不超过最大允许值时的电流与电压乘积.管子消耗的功率越大,结温越高.要保证结温不超过允许值,就必须将产生热散发出去.散热条件越好,则对应于相同结温允许的管耗越大,输出也就越大.因此功率管的散热问题是至关重要的.热阻为了描述器件的散热情况,引入热阻的概念.电流流过电阻R ,电阻消耗功率RI 2[W](每秒RI 2焦耳能量),导致电阻温度上升。

用隔热材料覆盖电阻,电阻产生的热量不能散发时,则电阻温度随着时间增加而上升,直至电阻烧坏。

一般而言,二物体间的温差越大,温度高的物体向低的物体移动量增多。

某电阻置于空气中(如图6.33所示),由于流过电流向电阻提供功率,这功率变为热能。

在使电阻温度生高的同时,部分热能散发于空气中。

开始有电流流过电阻时,电阻温度不高,因此散发的热也小,电阻温度逐渐上升,散发的热量也上升与用电阻表示对电流的阻力类似.热阻表示热传输时所受的阻力.即由U1-U2=I ×R 可有类似的关系T1-T2=P ×R T (1-1)其中T1-T2为两点温度之差,P 为传输的热功率,R T 是传输单位功率时温度变化度数,单位是℃/W.RT 越大表明相同温差下散发的热能越小.于是结温Tj,环境温度Ta,管耗PCM 及管子的等效热阻R T 之间有以下的关系 Tj-Ta=P CM ×RT (1-2)若环境温度一定(常以25℃为基准), Tj 已定,则管子等效热阻越小,管耗P CM 就越可以提高.下面我们来看看管子的散热途径及等效热阻的情况.以晶体管为例.图1-1(a)是晶体管散热的示意图.从管芯(J-Junction)到环境(A-Ambient)之间有几条散热途径: 管芯(J)到外壳(C-Case),通过外壳直接向环境(A)散热;或通过散热器(S)(中间有界面)向环境散热.不同的管芯(指材料、工艺不同)本身的散热情况不同,或者说热阻不同.外壳、散热器等的热阻也各不相同.我们可用一个等效电路来模拟这个散热情况,如图1-1(b)所示.散发的热能Pc 表示为电流的形式;两点的温度分别为结温Tj,和环境温度Ta;结到外壳的热租用Rjc 表示,外壳到环境用Rca 表示,外壳到散热器用Rcs 表示,散热器到环境用Rsa 表示,加散热器后有两条并存的散热途径.图1-1 晶体管散热情况分析(a)晶体管散热示意图 (b)散热等效电路对于小功率管,一般不用散热器,则管子的等效热阻为R T = Rjc+ Rca (1-3)而大功率管加散热器后,一般总有Rcs+ Rsa<<Rca,则R T ≈ Rjc+ Rcs+ Rsa (1-4) 不同的管子Rjc 不同,比如MJ21195的Rjc=0.7℃/W,而MJE15034的Rjc=2.5℃/W. Rca 与管壳的材料和几何尺寸有关. Rsa 与散热器的材料(铝、铜等)及散热面积等有关.并且发现将它垂直放置比水平放置散热效果好,表面钝化涂黑又可改进热外壳C 散热器S (a)Pc (b) 易腾科技有限公司w w w s r p .c o mRcs 是管壳与散热器界面的热阻.可分为接触热阻和绝缘层热阻.接触热阻取决于接触面的情况,如面积大小、压紧程度等.若在界面涂导热性能较好的硅脂可减少热阻.当需要与散热器绝缘时(如利用外壳、底座进行散热的情况),垫入绝缘层也会形成热阻.绝缘层可以是0.05~0.1mm 厚的云母片或采用阳极氧化法在表面形成的绝缘层.若已知管子的总热阻为R T ,则在环境温度为T A 时允许的最大耗散功率可由式(1-2)得出.在产品手册上给出的管耗只在指定散热器(材料、尺寸一定)及一定环境温度下的最大允许值.若散热条件发生变化,则允许的管耗也应随之改变.对于其它类型的器件(包括集成功放等),耗散功率和散热的关系均与此类似.因此在使用中必须注意环境温度及合适的散热器(同时要注意器件与散热器的压紧情况等),才能获得所需的功率.图1-2 铝散热板的热阻实际产品设计的散热计算目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装,这主要是可方便地安装在散热器上,便于散热。

散热器的选型与计算..

散热器的选型与计算..

散热器的选型与计算以7805为例说明问题.设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.正确的设计方法是:首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.散热器的计算:总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/PdTjmax :芯组最大结温150℃Ta :环境温度85℃Pd : 芯组最大功耗Pd=输入功率-输出功率={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2=5.5℃/W总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C其中k:导热率铝为2.08d:散热器厚度cmA:散热器面积cm2C:修正因子取1按现有散热器考虑,d=1.0 A=17.6×7+17.6×1×13算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W,散热器选择及散热计算目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装,这主要是可方便地安装在散热器上,便于散热。

散热器散热计算公式:

散热器散热计算公式:

(一)散热器选择通用原则 散热器热阻Rsa 是选择散热器的主要依据。

Rsa=c ajm P TT−-(R jc+R cs)式中:R sa────散热器热阻,℃/W;R jc────半导体器件结壳热阻,℃/W;R cs────接触热阻,℃/W;T jm ────半导体器件最高工作结温,℃;T a────环境温度,℃;P c ────半导体器件耗散功率,W;T jm,P c,R jc可以从器件技术参数表中查到,或计算得到;T a是实际工作环境温度;R cs与接触材料的种类和接触压力有关,可以根据接触材料(如硅脂)的热阻参数估算得到。

所选择的散热器,其热阻值应小于以上的计算值,就可满足散热的要求。

散热器的热阻与材质,结构,表面状态,表面颜色,几何尺寸及冷却条件等有关;应该按照有关的标准用实验的方法测试得到,常用的散热器热阻曲线有3种,(1)热阻——长度曲线,(2)热阻——风速曲线,(3)功耗——温升曲线。

用CFD技术模拟仿真运算可以得到散热器的热阻值,风压及温度分布状况,为散热器选择提供参考依据。

(二)电力半导体用散热器的选择和使用原则 摘自JB/T9684-2000一﹑散热器选择的基本原则电力半导体器件用散热器选择要根据器件的耗散功率,器件结壳热阻,接触热阻,以及器件最高工作结温和冷却介质温度来综合考虑。

选用散热器时要了解散热器的散热能力范围,冷却方式,技术参数和结构特点,一种器件仅从热阻参数看,可能有多种散热器均能满足散热要求,但应结合冷却,安装,通用互换和经济性来综合考虑。

二﹑器件与散热器紧固力的要求为使器件与散热器组装后又良好的热接触,必须采用合适的安装力或安装力矩,其值由器件制造厂或器件标准给出,具有较小的范围,组装时应严格遵守不要超出范围,当器件厂未给出紧固力时,按照器件管壳与散热器接触的面积,可采用1~1.5KN/cm2的紧固力。

为了改善散热器与器件的接触,增加有效接触面积,提高散热效果,在散热器和器件之间可涂一薄层导电导热性物质如硅脂。

散热器散热量怎么计算

散热器散热量怎么计算

散热器散热量怎么计算?详细点放出热量Q放=cm(t-t0)散热量是散热器的一项重要技术参数,每一种散热器出厂时都标有标准散热量(即△T=64.5℃时的散热量)。

但是工程所提供的热媒条件不同,因此我们必须根据工程所提供的热媒条件,如进水温度、出水温度和室内温度,计算出温差△T,然后根据各种不同的温差来计算散热量,△T的计算公式:△T=(进水温度+出水温度)/2-室内温度。

现介绍几种简单的计算方法:(一)根据散热器热工检验报告中,散热量与计算温差的关系式来计算。

在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定,△T可根据工程给的技术参数来计算,例:铜铝复合74×60的热工计算公式(十柱)是:Q=5.8259×△T(十柱)1.标准散热热量:当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时:△T =(95℃+70℃)/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5=1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱=122 W/柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时:△T =(80℃+60℃)/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52=926W每柱散热量926 W÷10柱=92.6W/柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时:△T =(70℃+50℃)/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42=704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱=70.4W/柱(二)从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量:我们先在横坐标上找出温差,例如64.5℃,然后从这一点垂直向上与曲线相交M点,从M 点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点,就是它的散热量(W)。

(三)利用传热系数Q=K·F·△T一般来说△T已经计算出来,F是散热面积,传热系数K,可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的,这种计算方法一般用在还没有经过热工检验,正在试制的散热器中。

散热功率计算

散热功率计算

散热功率计算
主要热传导方式:对流,辐射
可解决功率:P总=P对+P辐=hxAix(Ti-Tj)+h为对流换热系数,Ai为散热器散热表面积,Fij为常系数,为表面辐射黑度系数(自然铝为约0.4,氧化处理后为约0.8,阳极黑色后约为0.9)。

简单形状的散热器h值可参照以下公式预估:
由于h值受较多因素影响,计算复杂,我们一般可采用热设计软件来进行散热设计,还可以模拟出散热效果,从而进行优化改进。

推荐使用Mentor Graphics公司的EFD。

EFD基于当前主流三维设计软件PROE 与UG,可进行精确的散热模拟分析,并进行优化。

散热器设计的基本计算

散热器设计的基本计算

散热器设计的基本计算1.散热功率计算:散热器主要的功能是将设备产生的热量迅速散发出去。

在设计散热器时,首先需要计算散热功率,即设备需要散发的热量。

散热功率的计算公式为:Q=P×R其中,Q为散热功率,单位为W;P为设备的功率,单位为W;R为散热器的散热系数,单位为W/℃。

2.散热面积计算:散热面积是散热器的一个重要参数。

散热面积越大,散热器的散热效果越好。

散热面积的计算公式为:A=Q/(h×ΔT)其中,A为散热面积,单位为m²;Q为散热功率,单位为W;h为热对流换热系数,单位为W/(m²·℃);ΔT为设备的工作温度与环境温度之差,单位为℃。

3.散热器材料选择:散热器的材料也会影响其散热性能。

一般来说,散热器的材料应具有良好的导热性能和强度。

常用的散热器材料有铝、铜、铝合金等。

不同的材料具有不同的热传导系数,选择合适的材料可以提高散热器的散热效果。

4.热传导性能计算:热传导性能是指散热器材料的导热能力。

我们可以通过热阻来衡量热传导性能。

热阻的计算公式为:Rt=L/(k×A)其中,Rt为热阻,单位为℃/W;L为材料的长度,单位为m;k为材料的热导率,单位为W/(m·℃);A为散热器的截面面积,单位为m²。

5.散热器的结构设计:散热器的结构设计也是散热器设计的重要部分。

在结构设计时,需要考虑到散热面积的最大化和散热器的流体阻力。

通常,散热器的散热面积可以通过增加散热片的数量和密度来实现。

而流体阻力则可以通过优化散热片的形状和间距来降低。

总之,散热器的设计需要考虑到多个因素,包括散热功率、散热面积、材料选择、热传导性能和结构设计等。

通过合理的计算和设计,可以达到提高散热效果的目的。

散热器简化设计计算方法

散热器简化设计计算方法

散热器简化设计计算方法散热器是一种用于提高散热效率的设备,其主要功能是将热量从热源中传导出来,以保持设备的正常运行温度。

在设计散热器时,需要考虑散热材料的导热性能、散热面积和风扇的送风量等因素。

下面我们将介绍一种简化的散热器设计计算方法。

首先,计算散热器的理论散热功率。

理论散热功率是指需要散热器冷却的热量总量。

一般来说,可以通过以下公式计算:P=m*c*ΔT其中,P为散热功率,m为热源的质量,c为热源的比热容,ΔT为热源的温度差。

其次,计算散热器的热阻。

热阻是指热量通过散热器时所遇到的阻力,用于描述散热器的散热效率。

一般来说,可以通过以下公式计算:Θ=ΔT/P其中,Θ为散热器的热阻,ΔT为散热器的温度差,P为散热功率。

然后,根据散热器的热阻和散热材料的导热性能来确定散热器的尺寸。

一般来说,散热器的尺寸越大,散热效果越好。

因此,我们可以通过以下公式计算散热器的尺寸:A=Θ/k其中,A为散热器的散热面积,Θ为散热器的热阻,k为散热材料的导热系数。

最后,确定散热器的风扇送风量。

风扇的送风量越大,散热效果越好。

因此,我们可以通过以下公式计算送风量:Q=m*v其中,Q为风扇的送风量,m为空气的质量,v为风扇的速度。

综上所述,散热器的设计可以通过计算散热功率、热阻、散热面积和送风量来确定散热器的尺寸和散热效果。

当然,实际设计中还需要考虑更多因素,如散热器的布局、材料的选择等。

这只是一种简化的设计计算方法,实际设计中还需根据具体情况进行调整和优化。

散热器如何选型及计算

散热器如何选型及计算

散热器如何选型及计算散热器是用来散热的设备,广泛应用于电子设备、机械设备、汽车等各个行业。

选型和计算散热器的主要目的是确保设备能够良好地散热,避免过热导致设备故障或者损坏。

以下是关于散热器选型和计算的详细内容。

一、散热器选型:1.确定散热器类型:根据具体的应用场景和要求,选择合适的散热器类型,如散热片、风冷散热器、水冷散热器等。

2.计算散热器尺寸:根据散热器所能承载的功率和散热区域的限制,计算散热器的尺寸,包括长度、宽度和高度等。

3.确定散热器材质:根据具体的散热要求和环境条件,选择合适的散热器材质,如铜、铝、不锈钢等。

4.确定散热器安装方式:根据散热器的应用场景和要求,确定散热器的安装方式,如板式安装、贴片安装等。

5.考虑附件需求:根据具体的应用场景和要求,考虑是否需要配备散热风扇、水泵等附件,以提高散热效果。

二、散热器计算:1.确定散热功率:根据设备的功率消耗和工作条件,计算散热器所需的散热功率。

常用公式为:散热功率=(设备最高工作温度-设备环境温度)/散热器散热系数。

2.计算散热面积:根据散热功率和材料的导热性能,计算散热器所需的散热面积。

常用公式为:散热面积=散热功率/(材料导热系数×温度差)。

3.确定散热器尺寸:根据散热面积和散热器的设计限制,计算散热器的尺寸。

通常,散热器的表面积越大,散热效果越好。

4.选择散热器材料和结构:根据散热功率和散热器尺寸,选择合适的散热器材料和结构。

铜和铝是常用的散热材料,具有良好的导热性能。

5.考虑散热风扇或水泵:根据散热要求和工作条件,选择合适的散热风扇或水泵。

风扇的选择要考虑空气流量和风压,水泵的选择要考虑水流量和扬程。

散热器常用计算公式【最新】

散热器常用计算公式【最新】

散热器常用计算公式【最新】具体公式1,1、集中供暖节能房间散热器柱数N (单位柱)=S×Qh÷Qg×(1±15%)×(1±15%)×1.22×(1+20%)=S×Qh÷[Qb×(ΔTg÷64.5)]×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×45÷[Qb×(40.7÷64.5)]×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×45÷(Qb×0.63)×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×45÷Qb÷0.63×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×(45×1.464÷0.63)÷Qb(1±15%)×(1±15%)=S×105÷Qb(1±15%)×(1±15%)注意,集中供暖节能房间每平方米热耗由45w变为105w,是在非标准供热工况下的转换值。

1,2、集中供暖非节能房间散热器柱数N (单位柱)=S×Qh÷Qg×(1±15%)×(1±15%)×1.22×(1+20%)=S×Qh÷[Qb×(ΔTg÷64.5)]×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×70÷[Qb×(40.7÷64.5)]×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×70÷(Qb×0.63)×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×70÷Qb÷0.63×(1±15%)×(1±15%)×1.464=S×(70×1.464÷0.63)÷Qb(1±15%)×(1±15%)=S×163÷Qb(1±15%)×(1±15%)注意,集中供暖非节能房间每平方米热耗由70w变为163w,是在非标准供热工况下的转换值。

如何计算散热器的散热功率

如何计算散热器的散热功率

如何计算散热器的散热功率Calculation CornerEstimating Parallel Plate-Fin Heat Sink Thermal ResistanceRobert E. Simons, Associate Editor, IBM CorporationAs noted previously in this column, the trend of increasing electronic module power is making it more and more difficult to cool electronic packages with air. As a result there are an increasing number of applications that require the use of forced convectionair-cooled heat sinks to control module temperature. An example of a widely used type of heat sink is the parallel plate configuration shown in Figure 1.Figure 1. Parallel plate fin heat sink configuration.In order to select the appropriate heat sink, the thermal designer must first determine the maximum allowable heat sink thermal resistance. To do this it is necessary to know the maximum allowable module case temperature, T case, the module power dissipation, P mod, and the thermal resistance at the module-to-heat sink interface, R int. The maximum allowable temperature at the heat sink attachment surface, T base, is given byThe maximum allowable heat sink resistance, R max, is then given bywhere T air-in, is the temperature of the cooling air at the inlet to the heat sink passages. At this point many thermal engineers will start looking at heat sink vendor catalogs (or more likely today start searching vendors on the internet) to find a heat sink that will fit in the allowable space and provide a heat sink thermal resistance, R hs, less than R max at some specified flow rate. In some cases, it may be useful to do a sizing to estimate R hs for various plate-fin heat sink designs to determine if a feasible design configuration is possible. The remainder of this article will provide the basic equations to do this. The thermal resistance of the heat sink is given bywhere h is the convective heat transfer coefficient, A base is the exposed base surface area between fins, N fin is the number of fins, fin is the fin efficiency, and A fin is the surface area per fin taking into account both sides of the fin.To proceed further it is necessary to establish the maximum allowable heat sink volume in terms of width, W, height, H, and length in the flow direction, L. It is also necessary to specify a fin thickness, t fin. Using these parameters the gap, b, between the fins may be determined fromThe exposed base surface area may then be determined fromand the heat transfer area per fin fromAt this point it is necessary to specify the air flow rate either in terms of the average velocity, V, between the fins or a volumetric flow rate, G. If a volumetric flow rate is used, the corresponding air velocity between the fins isTo determine the heat transfer coefficient acting upon the fins, an equation developed by Teertstra et al. [1] relating Nusselt number, Nu, to Reynolds number, Re, and Pr number, Pr, may be employed. This equation isThe Prandtl number iswhere is the dynamic viscosity of air, c p the specific heat of air at constant pressure, and k is the thermal conductivity of air. The Reynolds number used in (8) is a modified channel Reynolds number defined aswhere is the density of air. Equation (8) is based upon a composite model spanning the developing to fully developed laminar flow regimes and was validated by the authors [1] by comparing with numerical simulations over a broad range of the modified channel Reynolds number (0.26 < Re b < 175) and with some experimental data as well. Using the Nusselt number obtained in (8) the heat transfer coefficient is given byNote: Kfin should be K. 20051017 where k fin is the thermal conductivity of the heat sink material. The efficiency of the fins may be calculated usingwhere m is given byUsing these equations it is possible to estimate heat sink thermal performance in terms of the thermal resistance from the temperature at the base of the fins to the temperature of the air entering the fin passages. It may be noted that the relationship for Nusselt number (8) includes the effect of the temperature rise in the air as it flows through the fin passages. To obtain the total thermal resistance, R tot, to the base of the heat sink it is necessary to add in the thermal conduction resistance across the base of the heat sink. For uniform heat flow into the base R tot is given byFor purposes of illustration these equations were used to estimate heat sink thermal resistance for a 50 x 50 mm aluminum heat sink. The effect of increasing the fin height and the number of fins is shown in Figure 2 for a constant air velocity and in Figure 3 for a constant volumetric flow rate. In both cases it may be seen that there are limits to how much heat sink thermal resistance may be reduced by either increasing fin length or adding more fins. Of course to determine how a heat sink will actually perform in a specific application it is necessary to determine the air velocity or volumetric flow ratethat can be delivered through the heat sink. To do this it is necessary to estimate the heat sink pressure drop characteristics and match them to the fan or blower to be used. This is a topic for consideration in a future article.Figure 2. Effect of fin height and number of fins on heat sink thermal resistance at an airvelocity of 2.5 m/s (492 fpm).Figure 3. Effect of fin height and number of fins on heat sink thermal resistance at a volumetric air flow rate of 0.0024 m3/s (5 CFM).References1. Teertstra, P., Yovanovich, M.M., and Culham, J.R., "Analytical Forced Convection Modeling of Plate Fin Heat Sinks," Proceedings of 15th IEEE Semi-Therm Symposium, pp. 34-41, 1999.如何计算散热器的散热功率计算角估计平行板翅式散热器的热阻罗伯特E西蒙斯,副主编,IBM公司正如以前在本专栏中,增加电力电子模块的趋势正在使越来越多的困难与空气冷却电子封装。

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如何计算散热器的散热功率Calculati on CornerEstimati ng Parallel Plate-Fi n Heat Si nk Thermal Resista neeRobert E. Simons , Associate Editor, IBM CorporationAs no ted previously in this colu mn, the trend of in creas ing electro nic module power is maki ng it more and more difficult to cool electro nic packages with air. As a result there are an in creas ing nu mber of applicati ons that require the use of forced con vect ion air-cooled heat sinks to con trol module temperature. An example of a widely used type of heat si nk is the parallel plate con figurati on show n in Figure 1.—tfFigure 1. Parallel plate fin heat sink configuration.In order to select the appropriate heat sink, the thermal designer must first determ ine the maximumallowable heat sink thermal resista nee. To do this it is necessary to know the maximum allowable module casetemperature, T case, the module power dissipation, P resista nee at the module-to-heat si nk in terface, R allowable temperature at the heat sink attachment by moq and the thermal int. The maximumsurface, T base, isgivenwhere T air-in , is the temperature of the cooli ng air at the in let to the heat sinkpassages. At this point many thermal engineers will start looking at heat sink ven dor catalogs (or more likely today start searchi ng ven dors on the in ternet) to find a heat sink that will fit in the allowable space and provide a heat sink thermal resista nee, R hs , less tha n R max at some specified flow rate. In some cases, it may be useful to do a sizing to estimate R hs for various plate-fi n heat sink desig ns to determ ine if a feasible desig n con figurati on is possible. The rema in der of this article will provide the basic equations to do this. The thermal resistance of the heat sink is give n bywhere h is the conv ective heat tran sfer coefficie nt, A base is the exposed base surface area between fins, N fin is the number of fins, 丨仙 is the fin efficie ncy, and A fin is the surface area per fin tak ing into acco unt both sides of the fin.To proceed further it is n ecessary to establish the maximum allowable heat sink volume in terms of width, W, height, H, and len gth in the flow direct ion, L. It is also n ecessary to specify a fin thick ness, t fin . Using these parameters the gap, b, between the fins maybe determined fromThe exposed base surface area may the n be determ ined fromr ba ^nmd R m tThe maximum allowable heat si nk resista nee, R ma 马is the n give n by h 门' bdse + tin r lfin 八 finand the heat tran sfer area per fin fromAt this point it is necessary to specify the air flow rate either in terms of the average velocity, V, between the fins or a volumetric flow rate,G. If a volumetric flow rate is used, the corresp onding air velocity betwee n the fins isTo determine the heat transfer coefficient acting upon the fins, anequation developed by Teertstra et al. [1] relating Nusselt number, Nu, to Reyno Ids nu mber, Re, and Pr nu mber, Pr, maybe employed. This equatio n isThe Pran dtl nu mber iswhere - is the dynamic viscosity of air, c P the specific heat of air atcon sta nt pressure, and k is the thermal con ductivity of air. The Reyno Ids nu mber used in (8) is a modified cha nnel Reyno Ids nu mber defi ned asRc ・ P V「b上(HOp Lwhere 1 is the density of air. Equation (8) is based upon a composite model spanning the developing to fully developed laminar flow regimes and wasFor purposes of illustrati on these equati ons were used to estimate heat sinkthermal resistance for a 50 x 50 mm aluminum heat sink. The effect of increasing the fin height and the number of fins is shown in Figure 2 for a con sta nt air velocity and in Figure 3 for a con sta nt volumetric flow rate. In both cases it maybe seen that there are limits to how much heat sink thermal resistance may be reduced by either increasing fin len gth or addi ng more fins. Of course to determ ine how a heat sinkwill actually perform in a specific application it is necessary to determine validated by the authors [1] by comparing with numerical simulations over a broad range of the modified cha nnel Reyno Ids nu mber (0.26 < Re < 175) and with someexperimental data as well. Using the Nusselt number obtained in (8) the heat transfer coefficient is given byNote: Kfin should be K. 20051017where k 仙 is the thermal conductivity of the heat sink material. Theefficie ncy of the fins may be calculated using"tin ianh(m + Hf)where m is give n by iniUsing these equations it is possible to estimate heat sink thermal performa nee in terms of the thermal resista nee from the temperature at the base of the fins to the temperature of the air entering the fin passages. It maybe no ted that the relati on ship for Nusselt nu mber (8) in cludes the effect of the temperature rise in the air as it flows through the fin passages. To obta in the total thermal resista nee, R °t , to the base of the heat si nk it is n ecessary to add in the thermal con duct ion resista nce across the base of the heat sink. For uniform heat flow into the base R tot is give n by(14)the air velocity or volumetric flow rate that can be delivered throughthe heat sink. To do this it is necessary to estimate the heat sink pressure drop characteristics and match them to the fan or blower to be used. This is a topic for con sideratio n in a future article.20IttlSFigure 3. Effect of fin height and number of fins on heat sink thermal3 resista nee at a volumetric air flow rate of 0.0024 m /s (5 CFM).References 1. Teertstra, P., Yovanovich, M.M., and Culham, J.R., "AnalyticalForced Convection Modeling of Plate Fin Heat Sinks," Proceedings of 15th IEEE :n Hi IU 2 0 Number of fins o Figure 2. Effect of fin height and number of fins on heat sink thermalresista nee at an air velocity of 2.5 m/s (492 fpm).tin tnnii t ..1■§ ■ 5 #Semi-Therm Symposium, pp. 34-41, 1999.如何计算散热器的散热功率计算角估计平行板翅式散热器的热阻罗伯特 E 西蒙斯,副主编,IBM 公司正如以前在本专栏中,增加电力电子模块的趋势正在使越来越多的困难与空气冷却电子封装。

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