散热面积计算.docx

E 散热器尺寸设计计算方法判断依划：其：卩Q；笊热器换热量「WAi散热曙口空5的表'面对流换热索瓶W/(m?tK)*：散热器余血积+ m?环散热器平均温虞,V7；：空气温麼’弋一・自然冷却对流换施量1”散热器可空气的表面对流换热杀数h的计算；口然冷站* h町以屯1以取5 W/(m2*K)2.散热器农的计算匸锻热器的a.i'i^m'近也为翅片的去測积— 2x^7x/?>

4肢热器-T•:勺隘度几川」汁算强迫风冷时.往热燃均翅性世较劭.在坏境温度为肿C时.我“测试标陡为融勇器NT匚堆玄45rC,此时敞热器的平均猛升购30弋，取5匸的安上余量,敵热器平均温25Vt此时散趣霧温庭为TOP强iflK机爪汁翠辎射按储凰则m热器的近似对流换热虽0 =加氷£賦“乂幣5-模块功耗（?的汁算* M近似用变频器叨率咛:为模块的功耗结论：逋过计算的Q与宾际模块的损耗俏P进存茁比*如果超出很多说明战热器的设计兀余犊大散热器选择的计算方法一，各热参数定义：Rja 总热阻，°C/W；Rjc 器件的内热阻，C/w；Res 器件与散热器界面间的界面热阻，C/w；Rsa 散热器热阻，C/W；Tj 发热源器件内结温度，C；Tc 发热源器件表面壳温度，C；Ts 散热器温度，C；Ta 环境温度，°C；Pc 器件使用功率，W；△Tsa 散热器温升，°C；二，散热器选择：Rsa =（Tj-Ta）／Pc - Rjc -Rcs式中：Rsa （散热器热阻）是选择散热器的主要依据Tj 和 Rjc 是发热源器件提供的参数，Pc 是设计要求的参数，Res可从热设计专业书籍中查表，或采用Rcs=截面接触材料厚度/ （接触面积X接触材料导 热系数）。

1） 计算总热阻 Rja： Rja= （Tjmax-Ta）/Pc（2） 计算散热器热阻Rsa或温升△Tsa： Rsa = Rja—Rtj — Rtc△Tsa = RsaXPc（3）确定散热器按照散热器的工作条件（自然冷却或强迫风冷），根据Rsa或ATsa和Pc选择散热器, 查所选散热器的散热曲线（Rsa曲线或△Tsa线），曲线上查出的值小于计算值时，就找到 了合适的热阻散热器及其对应的风速，根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻 曲线上风速对应的阻力压降，选择满足流量和压力工作点的风扇SO 100图2o自然対隨 .o IM/S风速盂鶯j 』 L f I 1200 3fl0 400散热器热阻曲线三，散热器尺寸设计：对于散热器，当无法找到热阻曲线或温升曲线时，可以按以下方法确定：按上述公式求出散热器温升△Tsa，然后计算散热器的综合换热系数a：a = 7.2^1^2^3{W [（T£Ta）/20]}式中：叭 描写散热器L/b对a的影响，（L为散热器的长度，b为两肋片的间距）；呢 描写散热器h/b对a的影响，（h为散热器肋片的高度）；⑷ 描写散热器宽度尺寸w增加时对a的影响；W [(Tf-Ta)/20] 描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对a的影响；以上参数可以查表得到。

计算两肋片间的表面所散的功率qOqO =aXATfaX(2h+b)XL根据单面带肋或双面带肋散热器的肋片数n,计算散热功率Pc'单面肋片：Pc'=nqO双面肋片：Pc'=2nq0(单面肋，简单的说，就是一边带肋，一边是一个平面利于在特定场合下的装配，例如在 电源模块上)若Pc' >Pc时则能满足要求四，估算散热器表面积：由Q=HA (T1-T2)结合修正系数推得：S = 0.86W/QT *a))(平方米)式中△T——散热器温度与周围环境温度(Ta)之差(°C)；a(h) ——换热系数，是由空气的物理性质及空气流速决定的a 的值可以表示为:a= Nu *2L式中尢——热电导率由空气的物理性质决定;L——散热器高度；Nu——空气流速系数Nu 值由下式决定Nu = 0.664* [(V/V1)入(1/2)] *[PrA(1/3)]式中V——动黏性系数，是空气的物理性质；V1——散热器表面的空气流速；Pr 参数(见下表)温度t/°c动黏性系数热电导率Pr00.1380.02070.72200.1560.02210.71400.1750.02340.71600.1960.02470.71800.217 0.0260 0.701000.230 0.0272 0.70120 0.262 0.02850.70五，计算阻力压降：计算流经散热器阻力压降：在算出换热系数h (a)之后，根据预选的散热器表面的空气流速V,计算流经散热器的空气阻力压降：△P=f*(L/D) *(1/2)*@V2式中：AP——沿程压力损失，Pa；V —— 空气平均流速，m/s；f —— 沿程阻力系数；P 空气密度，kg/m3 ；L —沿程长度，m；D —当量直径，m°（D=4散热器截面面积/截面周长）。

六，计算流量：计算流经散热器流量Q=AV式中Q---流量A--风量流经散热器截面积V---风量流经散热器风速七，风扇选择：根据计算获得的Q和厶P,选择风扇PQ曲线内包含Q与AP点即可BP（静压》风扇 PQ 曲线I、U、皿三条曲线分别代表不同系统的特性曲线系统特性曲线与风扇的特性曲线的交点就是该风扇的工作点，推荐系统工作在 C 点，低阻力工作点风扇选型工作点在实际风扇曲线下方即可满足要求。