11 风机的选用、安装和调速控制
11.1 风机的选用方法与原则
11.1.1 风机的分类和特点
在电子设备散热设计中用到的风机可以分为三类：轴流式风机、离心式风机和混流式风机，各种风机的基本特点是：
轴流风机：风机的进风口与出风口平行；风量大、风压小、噪音小、种类繁多、价格便宜；在通讯产品中较多的使用；
离心风机：风机的进风口与出风口垂直；风量小、风压高、噪音大、价格高、供应商少；
一般用于阻力较大的发热元器件或机柜的冷却；
混流风机：风机的进风口与出风口平行；其性能介乎轴流风机和离心风机之间，风量大、风压也大；其出风与进风有一倾斜角度，如有两个风机并联，则风量可以扩散到整个插框。
11.1.2 风机的特性曲线与工作点
11.1.2.1 一般风机规格上给出的特性曲线是风机在标称转速下得到的，随着转速的提高，风机的风量和风压会增大；
11.1.2.2 风机的总压力是用来克服系统（或通风管道）的阻力的，并在出口处形成一定的速度头
也可以先假定一个系列的风量，据此求出系统的阻力特性曲线，根据阻力特性曲线与风机特性曲线的交点，来确定风机的工作点，从而选择风机。
11.1.4 风扇的串联和并联
当所选风机的风量或风压不能满足要求时，可采用串联或并联工作方式来满足要求：当风机的风量能满足要求，而风压不够时，可采用风机串联的工作方式，以提高其工作压力。
风机串联时，其风机特性曲线发生变化：风量基本上是每台风机的风量（略有增加），而风压则为相同风量下两台风机风压之和，如图8a 所示。
当风机并联使用时，其风压比单个风机的风压稍有提高，而总的风量是各风机风量之和，如图8b 所示。当风道特性曲线比较平坦，需增大风量时，可采用并联系统。并联系统的优点是气流路径短，阻力损失小，气流分布比较均匀，但效率低。
11.1.5 风机的安装
11.1.5.1 抽风与吹风
首先，风机的特点是：进风口流速较均匀，无流动死区，而出风口流体向外发散的角度约45℃，四周流速大，中间流速小，还存在死区；其次，没有绝对的抽风好还是吹风好，需要根据具体的情况确定。
吹风的优点是，出风口直接对准被冷却部分，风量集中，风压大，适用于热量分布不均匀，需要对专门区域进行集中冷却的情况；系统中为正压，灰尘等不易进入。缺点是风速不均匀，存在死区（低速区），根据进风的不同，还可能存在局部回流区；进风流经风扇后，温度会有所升高。
而抽风不存在死区，风速较均匀，能较均匀地流过被冷却表面，适用于阻力大的系统；
不利的是系统中为负压，在恶劣环境中灰尘易进入，风扇所处的环境温度较高，影响寿命。
11.1.5.2 风机的安装尺寸
风机的安装尺寸，在风机资料中都有，一般，其安装在进风位置和出风位置，尺寸是不同的，但为了减少开孔尺寸的种类，参见附录E 的规定。
11.1.5.3 风机的工作环境和寿命
风机的工作环境温度一般为-20——60℃，风机的寿命都是在一定的环境温度下测得的，环境温度越高，寿命越短，极限的情况，温度每升高15℃，寿命下降一半。判断一个风机失效的依据一般有两个：风机的转速小于实际设定转速的30%；风机的噪音突然增大。
11.2 风机转速控制的方法
11.2.1 风机转速控制的目的
（1） 降低系统噪声。风机的噪声与其转速有密切的关系，降低转速，噪声就会有一个显著的降低；
（2） 延长风机寿命，提高系统可靠性；
（3） 节约能源。风机低速运转，可以降低能源的消耗。
12 散热器的选用、安装与设计计算
12.1 散热器的选用原则
12.1.1 根据元器件的热流密度、体积功率密度、温升要求及散热方式（自然冷却、强迫风冷），按9.2.1 所述的方法，确定是否加装散热器。
12.1.2 根据器件功耗、环境条件及器件温度降额要求的允许结温，确定散热器的形状并通过计算，计算出散热器的表面积。
12.1.3 根据散热器的形状和表面积，查找散热器厂家样本，选择比较合适的散热器，或自己开模设计合适的散热器。
12.1.4 散热器表面应进行氧化发黑处理,以增强辐射换热效果。在自然对流情况下, 辐射换热作用较突出,可以提高25%的散热量, 所以, 除非是器件附近有高热源, 散热器表面都应涂覆或氧化发黑处理以提高辐射性能。
12.1.5 散热器的材质，一般推荐选用铝型材、铸铝或紫铜。
12.1.6 根据要求，可以选用平板式散热器、铝型材散热器、叉指型散热器；也可以选择热管散热器。
12.1.7 铝型材散热器的齿面应加波纹齿，型材散热器的肋片表面增加波纹可以增加10%到20%的散热能力，波纹齿的高度为0.5mm，宽度为0.5mm～1mm，以增加对流换热效果。
12.1.8 应保证铝型材散热器基板有一定厚度，以减小传导热阻。
12.1.9 散热器性能与垂直气流方向的宽度成正比，与气流方向长度的平方根成正比，所以增加散热器宽度的效果要好于增加长度；对于散热器的流向长度大于300mm，应把散热器的齿片从中间断开，以增加空气扰动，提高对流换热效果。
12.2 散热器的安装要求
12.2.1 器件与散热器的接触面应保持平整光洁,散热器的安装孔要去毛刺。
12.2.2 器件与散热器和导热绝缘膜间的所有接触面处应涂导热硅脂或加其它导热绝缘材料。
12.2.3 免涂导热硅脂的导热绝缘膜在接触面处可以不涂导热硅脂。
12.2.4 对于自然冷却方式，铝型材散热器的安装应使齿槽与水平面垂直,以增强自然对流
效果；对于强迫冷却方式，铝型材散热器的安装应使齿槽与风的流向平行。
12.2.5 为了减少器件与散热器之间的接触热阻，应适当增加接触力。
12.2.6 为避免使元器件受力，散热器须有适当的固定支撑点。
12.3 散热器的设计计算
12.3.1 自然冷却方式下散热器的设计计算
12.3.1.1 平板散热器的设计计算：
平板散热器的散热是由辐射散热和对流散热两部分组成的。
a. 平板散热器的辐射散热
平板散热器辐射散热的关系式见9.1.3 的公式。
b. 平板散热器的自然对流散热
平板散热器的对流散热量可用9.3.2 的公式计算。
12.3.1.2 铝型材散热器的设计计算：
铝型材散热器的散热是由辐射散热和对流散热两部分组成的。
a. 铝型材散热器的辐射散热
铝型材散热器辐射散热的关系式见9.1.3 的公式。
b. 铝型材散热器的对流散热

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