基于Flotherm的散热器的优化设计

Flotherm 热设计的一些学习资料

基于Flotherm 的散热器的优化设计

摘要：本文对电子设备中常用散热器的分类、矩形肋散热器的设计准则及设计方法进行了介绍，并给出了矩形肋散热器的设计经验公式和参考数据。论文还介绍了多款可对散热器进行辅助设计的计算机软件，并详细介绍了利用Flotherm软件中的Command Center（优化设计模块）来对散热器进行优化设计。
关键词: 电子散热 散热器 Flotherm 优化设计

1 引 言
随着电子组件发热密度的不断增加，散热需求也日益增加，散热设计的困难度也越来越高，所花费的成本也越来越多。在电子设备中，气冷散热器是最经济、最可靠的散热方式，利用散热器来增加散热面积也是热管理技术中最常见最基本的方式，因此如何提升散热器效率成了很重要的研究课题。
近年来，为了满足电子散热的需求，散热器在形状、材料及制作工艺上都有了长足的发展，此外，还通过整合其它散热组件（如热管）的设计方式来增加其在应用时的效率。这样，对于同一个散热问题，散热器的设计会在其形状、材料等方面出现多种解决方案，如何快速在众多方案中做出合理选择，并能够降低设计和制造成本就显得尤为重要。本文介绍了利用热分析软件Flotherm中的Command Center模块来对散热器进行优化设计。
2 散热器相关理论
2.1 散热器的分类
散热器的种类通常以其制作工艺的不同来分。由于散热器的制作工艺多种多样，散热器可分为如下几类：压印(Stampings)、挤型(Extrusion)、铸造(Casting)、接着(Bonding)、折迭(Folding)、改良式的铸造(Modified die-casting)、锻造(Forging)、切削(Skiving)、机械加工(Machining)等。图1显示了其中几种不同工艺情况下的散热器。可以看出，各种散热器都由两部分组成：肋片和基板。肋片有鳍片状，称为直肋散热器；圆柱或矩形柱状，称为针肋散热器。制造散热器的材料通常为铝和铜，有时也会根据其材料类型来命名散热器。

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