散热器选型,散热面积理论计算及风扇选择

1、散热器选型，散热面积理论计算及风扇选择。散热器选择的计算方法一，各热参数定义：Rja总热阻，C/W；Rjc器件的内热阻，C/W；Rcs器件与散热器界面间的界面热阻，C/W；Rsa散热器热阻，C/W；Tj 发热源器件内结温度，C；Tc发热源器件表面壳温度，C；Ts散热器温度，C；Ta环境温度，C；Pc器件使用功率，W；ATsa 散热器温升，C；二，散热器选择：Rsa =(Tj-Ta) / Pc - Rjc -Rcs式中：Rsa (散热器热阻)是选择散热器的主要依据。Tj和Rjc是发热源器件提供的参数，Pc是设计要求的参数，Rcs可从热设计专业书籍中查表，或采用Rcs=截面接触材料厚度/ (接触面

2、积X接触材料导 热系数)。计算总热阻 Rja： Rja= (Tjmax-Ta) / Pc计算散热器热阻Rsa或温升ATsa： Rsa = Rja-Rtj-RtcATsa=RsaxPc确定散热器按照散热器的工作条件(自然冷却或强迫风冷)，根据Rsa或ATsa和Pc选择散热器， 查所选散热器的散热曲线(Rsa曲线或ATsa线)，曲线上查出的值小于计算值时，就找到 了合适的热阻散热器及其对应的风速，根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻 曲线上风速对应的阻力压降，选择满足流量和压力工作点的风扇。u热阻.散热器热阻曲线三，散热器尺寸设计：对于散热器，当无法找到热阻曲线或温升曲线时，可以按以下方

3、法确定：按上述公式求出散热器温升ATsa，然后计算散热器的综合换热系数a：a=7.2w1w2w3W (Tf-Ta) / 20式中：W1 描写散热器L/b对a的影响，(L为散热器的长度，b为两肋片的间距)；W2 描写散热器h/b对a的影响，(h为散热器肋片的高度)；唯3 描写散热器宽度尺寸W增加时对a的影响；W (Tf-Ta) / 20描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对a的影响；以上参数可以查表得到。计算两肋片间的表面所散的功率q0q0 =aATfax (2h+b) xL根据单面带肋或双面带肋散热器的肋片数n,计算散热功率Pc单面肋片：Pc=nq0双面肋片：Pc=2nq0(单面肋，简单的说

4、，就是一边带肋，一边是一个平面。利于在特定场合下的装配，例如在 电源模块上。)若Pc Pc时则能满足要求。四，估算散热器表面积：由Q=HA (T1-T2)结合修正系数推得:S = 0.86W/(AT*a)(平方米)式中T一散热器温度与周围环境温度(Ta)之差(C)；a (h) 换热系数，是由空气的物理性质及空气流速决定的。a的值可以表示为：a= Nu*入/L式中入一热电导率由空气的物理性质决定；L散热器高度；Nu空气流速系数。Nu值由下式决定Nu = 0.664* (V/V1)A(1/2)*PrA(1/3)式中V动黏性系数，是空气的物理性质；V1散热器表面的空气流速；Pr参数(见下表)。温度t

5、/C动黏性系数热电导率Pr00.1380.02070.72200.1560.02210.71400.1750.02340.71600.1960.02470.71800.2170.02600.701000.2300.02720.701200.2620.02850.70五，计算阻力压降:计算流经散热器阻力压降：在算出换热系数h (a)之后，根据预选的散热器表面的空气流速V,计算流经散热器的空 气阻力压降：P=f*(L/D)*(1/2)*(pV2)式中：AP沿程压力损失，Pa；V空气平均流速，m/s；f 沿程阻力系数；p 空气密度，kg/m3；L沿程长度，m；D当量直径，m(D=4散热器截面面积/截面周长)。六，计算流量：计算流经散热器流量Q=AV式中Q-流量A-风量流经散热器截面积V-风量流经散热器风速七，风扇选择：根据计算获得的Q和P，选择风扇PQ曲线内包含Q与信点即可。风扇PQ曲线1、11、III三条