散热器大小尺寸的计算设计要满足相应的散热要求散热器大小尺寸的计算设计要满足相应的散热要求
如果无法使用该类型的散热器设计软件,则可以使用数学公式,来进行一些快速计算,在满足热源所需温度的
前提下,以设计得到合理的散热器大小尺寸。
对于没有太多热设计经验的人来说,散热器尺寸的计算可能是显得比较麻烦。有不少商业软件,输入你的要求,便可以帮你设
计合理的散热器,以满足相应的散热要求。如果无法使用该类型的散热器设计软件,则可以使用数学公式,来进行一些快速计
算,在满足热源所需温度的前提下,以设计得到合理的散热器大小尺寸。
第一步:散热器设计假定
通过做一些简化假设,可以手动或使用电子表格进行散热器的分析设计。设定热源的温度要求,将计算出散热器的尺寸要求。
图1 板翅散热器的几何尺寸
图1为一个典型的板翅散热器几何示意图。这种散热器通常用来冷却LED灯具、Mos管等等。对于这样一个散热器而言,需要
确定6个数值。为了减少计算的复杂性,需要做以下假定:
1、翅片厚度t、基板厚度b导致的面积比散热器整体的面积小很多;
2、散热器的导热率足够大,以至于散热器表面的温升比较均匀,与热源的温度近似相等;
3、散热器的长宽与热源相同,并且散热器安装与热源的中心位置;
4、热源与散热器基本紧密接触。
上述假定将对散热器的计算产生一些误差. 但是,进行此类计算,主要是为了粗略计算散热器的尺寸大小,然后再使用更加复
杂的计算方法、或者软件来改进散热器的设计。所以,假定引起的误差可以忽略。
如图1所示,本案例分析的散热器,处于自然对流和辐射换热的工况下,其板翅翅片垂直放置。
自然对流计算
散热器尺寸的限制,首先必须考虑散热器的深度L和高度H,其次在L和H的基础上,可以对散热器的宽度W, 散热器翅片的间
隙s,散热器翅片的个数N 进行计算。自然对流换热量Qc1,主要是从散热器的表面 A1散发的热量,如图2所示。这部分热量
通过下式来控制:
(1)这里:
是热源的温度,
是环境的空气温度
(2)