电子第三讲-肋片散热器1-2011课件.pptVIP

肋片散热器Heat Sinks;主要内容;Heat Sinks;;Newton’s law of cooling: Q = h . A . (Tw - Tf) 增强传热的方式 增加传热面积 增强表面对流换热系数 在电子设备的总尺寸、重量、所耗金属材料、流阻性能增加不多的前提下，采用肋片散热器，其散热量最大可增加一个数量级。;最简单的形式;;肋片散热器(heat sinks)的性能;散热效率;肋片散热器的传热分析－假设 ;肋片效率 ;肋片表面效率 ;m值的意义;肋片散热器(heat sinks)的优化;肋片参数的优化;;散热器的基板厚度优选 ;不同风速下散热器齿间距选择方法 ;不同翅片厚度下散热器齿间距选择方法 ;Tj=73.5C;Tj=64.0C;Tj=73.5C;优化软件;;To select a heat sink for a given application, we must consider four things:针对给定的应用选择散热器，我们必须考虑以下四点： The overall thermal resistance from junction to air, Rja 从结点到空气的热阻 The available space 允许空间 The amount of airflow available 可能的空气流量 Cost of the heat sink 散热器的成本 The overall thermal resistance is defined as: 整体的热阻为： Rja = (Tj - Tamb)/P = Rjc + Rcs + Rsa;通常Rja随着下列因素提高而降低： heat sink size 散热器的尺寸 fin数目 air velocity around the heat sink 散热器周围空气流速 对于给定的散热器，Rja随着气流速度提高而降低，到了一定程度，Rja降低量可以忽略不计，原因是边界层已完全形成。;Heat Sink Resistance 散热器的热阻; 对通风条件较好的场合：散热器表面的热流密度小于0.039W/cm2，可采用自然风冷。 对通风条件较恶劣的场合：散热器表面的热流密度小于0.024W/cm2，可采用自然风冷。 对通风条件较好的场合，散热器表面的热流密度大于0.039W/cm2而小于0.078W/cm2，必须采用强迫风冷。 对通风条件较恶劣的场合： 散热器表面的热流密度大于0.024W/cm2而小于0.078W/cm2，必须采用强迫风冷。 ;主动和被动散热; 通常散热器的设计分为三步 1:根据相关约束条件设计出轮廓图。 2:根据散热器的相关设计准则对散热器齿厚、齿的形状、齿间距、基板厚度进行优化。 3:进行校核计算。 ;自然冷却散热器的设计注意事项;强迫冷却散热器的设计注意事项;在一定的冷却体积及流向长度下，确定散热器齿片最佳间距的大小的方法 ;不同形状、不同的成型方法的散热器的传热效率比较 ;肋片散热器的材料;Thermal Properties of Heat Sink Materials 散热器材料热特性;肋片散热器底座与翅片材料需求;肋片散热器底座与翅片材料需求;;Types of Heat Sinks available:现有的散热器种类： Stampings 冲压 Extrusions 拉伸 Bonded/Fabricated 粘接 Folded 折叠 Liquid-cooled cold plates 液体冷板 Casting 铸造;Stamping Heat Sinks:冲压散热器 are made of copper or aluminum sheet metal铜片或铝片可用压印的方式制成所需的形状 low cost, high volume solution for low power applications成本低，适合批量供应，可用于低热密度的器件。而压印的器件在组装上也有自动化的便利性，因此可进一步降低成本。;Extrusion Heat Sinks:拉伸（挤型）散热器 将铝锭高温加热至约 520~540℃，在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具，作出散热片初胚，然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理。 may be used for large wattage loads大发热量 can be longitudinal, cross-cut, or serrated types可由横切的方式产生各种形式的针状翅片 Limited by height-to-gap ratio and fin thickness that can