什么是散热器及其重要性

每一个电气和电子元件在电路中，当电路通过提供电源执行时，会产生一些热量。典型的高功率半导体器件功率晶体管和光电子如bob足球体育app发光二极管，激光器以相当大的量产生热量，这些部件不充分以消散热量，因为它们的耗散能力显着低。

由此，升温组件导致过早失效，可能导致整个电路或系统的性能失效。因此，为了征服这些负面方面，必须提供散热器以用于冷却目的。

什么是散热片？

散热器是电子元件或设备电子电路将来自电路的其他部件（主要来自电源晶体管）的热量分散到周围介质中，并冷却它们以提高它们的性能，可靠性，并且还避免了部件的过早失效。为了冷却目的，它采用风扇或冷却装置。

散热器原理

Fourier’s law of heat conduction states that if temperature gradient is present in a body, then the heat will transfer from a high-temperature region to allow- temperature region.And, this can be achieved in three different ways,such as convention, radiation and conduction.

当两个不同温度的物体接触时，就会发生传导，使高热物体的快速运动的分子与较冷物体的缓慢运动的分子发生碰撞，从而将热能传递给较冷物体，这就叫做导热。

类似地，散热器将热量或热能从高温成分转移到像空气，水，油等的低温培养基中。使用空气用作低温培养基;并且，如果使用水作为培养基，则将其称为冷板。

散热器类型

散热器根据不同的标准分为不同类别。让我们考虑主要类型，即主动散热器和被动散热器。

主动散热器

这些通常是风扇类型，并利用用于冷却用途的动力。它们也可以称为散热器或风扇。风扇进一步归类为滚珠轴承型和套筒轴承型。滚珠轴承风扇是优选的，因为它们的工作跨度更长，当达到长跨度使用时它们更便宜。这些散热器的性能优异，但不是长期应用，因为它们由移动部件组成而不是长期应用也有点昂贵。

被动散热片

这些不具有任何机械部件，并且由铝翅片散热器制成。通过使用对流过程消散热能或热量。这些是最可靠的，而不是主动散热器;并且，对于无源散热器的有效操作，建议将连续的空气流来保持过翅片。

铝制散热片

散热器一般由金属制成;铝是散热器中最常用的金属。我们知道每一种金属的导热系数是不同的。金属的导热系数与散热器的传热成正比。因此，如果金属的热导率增加，则
散热器的传热容量也将增加。

铝的导热率为235W / mK;这是最便宜和轻质的金属。铝制散热器也称为挤压散热器，因为它们可以使用挤出制成。

冲压散热器

这些由标记形成特定形状的金属制成。每当金属移动通过冲压机时，此邮票会产生散热器。与挤出的散热器相比，这些更便宜。
它们用于低功率应用，因此性能较低。

加工散热器

这些是通过加工过程制造的;经常团伙锯用于去除一块材料块以使翅片具有精确的间距。这些都是昂贵的，因为许多金属可以在制造过程中作为浪费。

粘合 - 翅片散热器

这些通常用于需要合理性能的物理大型应用，如电焊和DC-DC砖应用。这些是通过将金属的单个翅片粘合到散热器的底部来制造。这可以在两种方法中完成，即热环氧树脂是经济的，另一种是钎焊。

折叠翅片散热器

这些折叠式散热片具有较大的表面积，并且具有折叠式散热片材料，因此具有非常高的性能和非常高的热流密度。在这些散热器中，空气通过某种管道直接流入散热器。这使得整个项目都很昂贵，因为制造和管道的成本包括在水槽的总成本中。

偷了散热器

挖掘过程用于制造这些水槽，这涉及制造非常精细的金属块。因此，这些被称为摇动散热器。这些是高性能的散热器。

伪造的散热片

铜和铝等金属用于通过使用压缩力来形成散热器。该过程被称为锻造过程。因此，它们被命名为伪造的散热器。

单翅式装配散热器

这些是重量轻的，可以安装在紧的空间中。它们还具有较低的高性能，可用于许多应用。但主要的缺点是它们的区域略高。

繁体散热器

锻炼是一种冷的工作锻造过程，但有时可以作为热工作过程来完成，其中物品的尺寸被改变为模具。这些都是便宜的，中等表演并受到气流管理的限制。

散热器在电子电路中的重要性

• 散热器是无源热交换器，并且设计成具有与周围（冷却）介质接触的大表面积。不足以中等温度的组件或电子部件或装置需要散热器进行冷却。每个元素产生的热量电子电路组件必须消散以提高其可靠性并防止组件过早失效。
• 它保持热稳定性在每个电气的限制下任何电路的电子元件或任何bob足球体育app系统的电子部件。散热器的性能取决于材料，突出设计，表面处理和空气速度等因素。
• 通过使用散热器也可以冷却计算机的中央处理单元和图形处理器。散热器也称为散热器，常用作为电脑内存器上的盖子，以消散其热量。
• 如果没有为电子电路提供散热片，那么就有可能出现诸如晶体管、稳压器、集成电路、led和功率晶体管等组件的故障。即使在焊接电子电路，建议使用散热器以避免加热元件。
• 散热器不仅提供散热，而且还用于热能管理，通过热量散热更多。在低温的情况下，散热器旨在通过释放热能以进行电路的正常操作来提供热量。

选择散热器

对于选择散热器，我们需要考虑以下数学计算：

考虑

问：瓦特的散热速度

T_j:器件最大结温0C

T_C：0C装置的案例温度

T_A：0C的环境空气温度

T_S：散热器的最高温度位于0C的最大整洁到设备

热阻可由

r =Δt/ q

电阻由

R_E =ΔV/ i

通过的连接和壳体之间的热阻

r_jc =（Δt_jc）/ q

沉降阻力的情况

r_cs =（Δt_cs）/ q

下沉到环境电阻是由

r_sa =（Δt_sa）/ q

因此，给出了与环境抵抗的连接

R_ja = R_jc + R_cs + R_sa = (T_j-T_a) / Q

现在，散热器的所需热阻是

r_sa =（t_j-t_a）/ q-r_jc-r_cs

在上面的等式中，T_J，Q和R_JC的值由制造商固定，T_A和R_CS的值是用户定义的。

因此，应用散热器的热阻必须小于或等于上述计算的R_sa。

在选择散热器时，需要考虑各种参数，例如允许散热器的热预算，空气流量（天然流量，低流量混合，高流量强制对流）。

散热器的体积可以用体积热阻除以所需的热阻来确定。体积热阻范围如下表所示。

下图显示了基于热阻选择散热器的示例的铝散热器尺寸和热阻的变化。

本文简要论述了散热器、不同类型的散热器以及散热器在电子电路中的重要性。更多的有关散热器的信息，请发布您的疑问下面的评论。

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