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标题: 我个人收集的散热资料（非常经典）散热 [打印本页]

作者: 天天向上 时间: 2011-5-1 08:50
标题: 我个人收集的散热资料（非常经典）散热

如果大家觉得好的话，请支持我．

散热
在普通的数字电路设计中，我们很少考虑到集成电路的散热，因为低速芯片的功耗一般很小，在正常的自然散热条件下，芯片的温升不会太大。随着芯片速率的不断提高，单个芯片的功耗也逐渐变大，例如：Ｉｎｔｅｌ的奔腾ＣＰＵ的功耗可达到 25W。当自然条件的散热已经不能使芯片的温升控制在要求的指标之下时，就需要使用适当的散热措施来加快芯片表面热的释放，使芯片工作在正常温度范围之内。通常条件下，热量的传递包括三种方式：传导、对流和辐射。传导是指直接接触的物体之间热量由温度高的一方向温度较低的一方的传递，对流是借助流体的流动传递热量，而辐射无需借助任何媒介，是发热体直接向周围空间释放热量。在实际应用中，散热的措施有散热器和风扇两种方式或者二者的同时使用。散热器通过和芯片表面的紧密接触使芯片的热量传导到散热器，散热器通常是一块带有很多叶片的热的良导体，它的充分扩展的表面使热的辐射大大增加，同时流通的空气也能带走更大的热能。风扇的使用也分为两种形式，一种是直接安装在散热器表面，另一种是安装在机箱和机架上，提高整个空间的空气流速。与电路计算中最基本的欧姆定律类似，散热的计算有一个最基本的公式：温差 = 热阻 × 功耗在使用散热器的情况下，散热器与周围空气之间的热释放的"阻力"称为热阻，散热器与空气之间"热流"的大小用芯片的功耗来代表，这样热流由散热器流向空气时由于热阻的存在，在散热器和空气之间就产生了一定的温差，就像电流流过电阻会产生电压降一样。同样，散热器与芯片表面之间也会存在一定的热阻。热阻的单位为/W℃。选择散热器时，除了机械尺寸的考虑之外，最重要的参数就是散热器的热阻。热阻越小，散热器的散热能力越强。下面举一个电路设计中热阻的计算的例子来说明：设计要求：芯片功耗： 20瓦芯片表面不能超过的最高温度： 85℃ 环境温度（最高）： 55℃ 计算所需散热器的热阻。实际散热器与芯片之间的热阻很小，取01/W℃作为近似。则（R + 0.1）× 20W = 85 ℃- 55℃ 得到 R = 1.4 /W℃ 只有当选择的散热器的热阻小于1.4/W℃时才能保证芯片表面温度不会超过85℃。使用风扇能带走散热器表面大量的热量，降低散热器与空气的温差，使散热器与空气之间的热阻减小。因此散热器的热阻参数通常用一张表来表示。如下例：
风速（英尺/秒）热阻（/W℃）
0 3.5
100 2.8
200 2.3
300 2.0
400 1.8
散热2
我用7805 7810如何计算散热片尺寸？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℃，查出民品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，TO-3封装（也就是大家说的“铁壳”）的热阻θJA=39℃/W，均高于要求值，都不能使用（虽然达不到热保护点，但是超指标使用还是不对的）。所以不论那种封装都必须加散热片，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。国产散热器厂家其实就是把铝型材做出来，然后把表面弄黑。热阻这种最基本的参数他们恐怕从来就没有听说过。如果只考虑散热功率芯片的输入输出电压差X电流是芯片的功耗，这就是散热片的散热功率。
散热3
热设计
由于电源模块的转换效率不可能是100%，因此自身有一定的功耗，电源模块本身发热的高低，主要取决于电源模块的转换效率。在一定外壳散热条件下，电源模块存在一定的温升(即壳温与环境温度的差异)。电源模块外壳散热表面积的大小直接影响温升。对于温升的粗略估计可以使用这样的公式：温升=热阻系数′模块功耗。热阻系数对于涂黑紫铜的外壳P25XXX(用于SMP-1250系列产品的外壳)来说约为3.76°C/W。这里的温升和系数是在模块直立，并使下方悬空1cm，自然空气流动的情况下测试的。
对于温度较高的地方须将模块降额使用以减小模块的功耗，从而减小渐升，保证外壳不超过极限值。
对于功率较大的模块，须加相应的散热器以使模块的温升得到下降。不同的散热器在自然的条件下有不同的对环境的热阻，主要影响散热器热阻的因素是散热器的表面积。同时考虑到空气的对流，如果使用带有齿的散热器应考虑齿的方向尽量不阻碍空气的自然对流，例如：当使用的模块输出功率为100W，效率为82%时，满载时模块的功耗为：100/0.82-100=22W，选用附件中WS75(75W) 散热器，其热阻为1.9°C/W,不考虑原外壳的横向散热,自然散热的温升为1.9′22=42°C。

作者: aok 时间: 2011-5-1 08:50

谢谢楼上的兄弟，收藏了啊

作者: 时间定格 时间: 2011-5-1 08:50

非常感谢，给你加分~~~

作者: 瞬间旳美丽 时间: 2011-5-1 08:50

辛苦了！謝謝！謝謝！

作者: 茶蘼花开 时间: 2011-5-1 08:50

谢谢这么好的资料！！

作者: 龙城 时间: 2011-5-1 08:50

我剛剛非常認真的讀完了該資料！真的很好！

可是里面有些內容，作者說由于篇幅的原因或者是故意賣了一些關子，只是大概提了一下！
我覺得那些內容非常重要也確實是一個做散熱的專業人士必須了解的！

請問，樓主可否繼續提供該資料后面的部分，或者与此相關的部分！

謝謝！感激不盡！！！

作者: 散热小菜 时间: 2011-5-1 08:50

听了楼上那么多兄弟的评论，肯定是好东西，下下来看看

作者: flf181 时间: 2019-11-4 14:17
描述挺通俗易懂的，谢谢！

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