电子设备自然散热.ppt

电子设备的自然散热•设备内部自然散热1.设备内部电子元件散热2.合理布置元器件 3.合理安排印制电路板 4.合理安排机箱内的结构件•晶体管散热及散热器的选用 电子设备自然散热电子设备自然散热设备内部自然散热1.1.设备设备内部内部电电子元件散子元件散热热a a．．电电阻 电电阻的温度与其形式、尺寸、功耗、安装位置以阻的温度与其形式、尺寸、功耗、安装位置以及及环环境温度有关境温度有关 电电阻通阻通过过固定固定连连片或引片或引线线两端的两端的导热导热及自身的及自身的辐辐射、射、对对流来散流来散热热 例如，在室温下功率小于例如，在室温下功率小于0 0．．5 W5 W的碳膜的碳膜电电阻，通阻，通过导热过导热散去的散去的热热量占量占5050％，％，对对流散流散热热占占4040％，％，辐辐射散射散热热占占1010％，因此％，因此电电阻安装阻安装时应时应使引使引线线尽量短另外，另外，电电阻表面阻表面应应涂无光涂无光泽泽的漆，放置的漆，放置时时要使其要使其最大的最大的换热换热面垂直于面垂直于对对流气体的流流气体的流动动方向电子设备自然散热电子设备自然散热设备内部自然散热1.设备内部电子元件散热b．变压器。

变压器主要依靠导热散热对于不加外罩的变压器，要求其铁心与支架、支架与固定面接触良好；对于有外罩的变压器，要求外罩与固定面接触良好，还要将变压器垫高，并在固定面上开孔，形成对流 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热设备内部自然散热1.设备内部电子元件散热c．晶体管 对于功率小于100mW的晶体管，一般不加散热器，对于大功率晶体管则应采用散热器(详见后面的内容)电子设备自然散热电子设备自然散热设备内部自然散热1.设备内部电子元件散热d．集成电路 对于一般集成电路，主要依靠其外壳及引出线的对流、辐射和导热散热当热流密度超过0．6 W／cm’时，应装散热装置电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•设备内部自然散热1.设备内部电子元件散热2.合理布置元器件 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•设备内部自然散热2.合理布置元器件 a．在设备内部，各元器件、结构件间应保持一定距离，以利于空气流动，增强对流传热：邻近两垂直发热表面，d／L≥0．25，如图电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热邻近两垂直发热表面，d／L≥0．25，如图:Ld热表面热表面电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热邻近两垂直发热表面，d≥2．5mm ，如图:Ld热表面冷表面电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热邻邻近的水平近的水平发热圆发热圆柱体与冷的上表面，柱体与冷的上表面，d d／／D≥0D≥0．．85 85 ，，如如图图: :Dd冷表面热表面电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热 邻邻近的水平近的水平发热圆发热圆柱体与冷的柱体与冷的竖竖直表面，直表面，d d／／D≥0D≥0．．7 7 ，，如如图图: :Dd冷表面热表面电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热邻邻近的水平近的水平发热圆发热圆柱体与冷的水平平底面，柱体与冷的水平平底面，d d／／D≥0D≥0．．65 65 ，，如如图图: :Dd冷表面热表面电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•设备内部自然散热2.合理布置元器件 b．在印制电路板上安装元器件时， 应把热敏元器件和不耐热的元件(如电解电容)放在气流上游(人口)，把发热量大的元器件和耐热的元件(如电阻、变压器)放在气流的下游(出口)，使整个印制电路板上元件的温度较均匀。

电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•设备内部自然散热2.合理布置元器件 c．对热敏感元件，可采用热屏蔽的方法来解决，即采取措施切断热传播的通道，在设备内部造成温差，形成热区和冷区底板隔热板1---5mm热区冷区电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•设备设备内部自然散内部自然散热热1.1.设备设备内部内部电电子元件散子元件散热热2.2.合理布置元器件合理布置元器件3.3.合理安排印制合理安排印制电电路板路板 若若设备设备中只有一中只有一块块印制印制电电路板，水平或路板，水平或竖竖直放置均直放置均可；若可；若设备设备中有多中有多块块印制印制电电路板，路板，应竖应竖直并列安装直并列安装且且间间隔不小于隔不小于30mm30mm，以利于自然，以利于自然对对流散流散热热为为提提高印制高印制电电路板的散路板的散热热能力，可在元件和板之能力，可在元件和板之间设间设置置铜铜或或铝导热铝导热条导热导热条与元件条与元件间间可涂覆可涂覆导热导热膏如硅膏如硅脂，也可在多脂，也可在多层层印制印制电电路板的表面留出路板的表面留出较宽较宽的条形的条形铜铜箔用来箔用来导热导热。

电子设备自然散热电子设备自然散热图图：是印制：是印制电电路板上集成路板上集成电电路路导热导热条的位置条的位置电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•设备内部自然散热1.设备内部电子元件散热2.合理布置元器件 3.合理安排印制电路板 4.合理安排机箱内的结构件 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•设备内部自然散热4.合理安排机箱内的结构件 a.尽量增大进出风口的距离和它们的高度差，增强自然对流 b．要特别注意大面积元器件(如机箱的底板、隔热板、屏蔽板等)的位置，防止可能出现阻碍或阻断自然对流的气流电子设备自然散热电子设备自然散热进出口位置不当，一部分空间不能对外对流，局部散热不好电子设备自然散热电子设备自然散热空格式结构，金属条支持印刷电路板插座，流动阻力小，机械强度高大面积底板挡住了机箱底部通风孔，空气经过较长路径，对对流不利电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 电电子子设备设备中的中的电电器元件工作器元件工作时时，都要，都要产产生生热热量，量，特特别别是一些大功率元器件，它是一些大功率元器件，它们产们产生的生的热热量很多，量很多，温升很高，必温升很高，必须须采取有效措施将采取有效措施将这这些些热热量散量散发发出出去，否去，否则这则这些些电电器元件的工作性能就会器元件的工作性能就会变变坏，坏，严严重重时还时还会会烧烧坏元件。

坏元件 因此，在使用因此，在使用这这些元器件些元器件时时必必须认须认真考真考虑虑其散其散热热问题问题，例如在微机的，例如在微机的CPUCPU上安装高速上安装高速风风扇，扇，为为大大功率晶体管加装散功率晶体管加装散热热器等 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 晶体管在工作晶体管在工作时时，直流，直流电电源的功率有一部分要消源的功率有一部分要消耗在管子里耗在管子里边边，即集，即集电电极功耗极功耗PcPc它产产生的生的热热量量一方面使晶体管一方面使晶体管结结温升高，另一方面又温升高，另一方面又经经管壳向管壳向四周四周发发散，散，连续连续工作工作时时达到达到热热平衡，使得晶体管平衡，使得晶体管的的结结温保持温保持为为高于高于环环境温度 大允大允许许集集电电极功耗极功耗PcmPcm就是一定的使用就是一定的使用时时，如，如果果长时间长时间超超过户过户Pcm Pcm ，，则则晶体管的晶体管的结结温将超温将超过过最最大允大允许结许结温札，温札，这这会会缩缩短管子寿命，甚至短管子寿命，甚至烧烧坏管坏管子。

子电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 集电极功耗热阻晶体管最大允许结温环境温度电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 提高一个晶体管的提高一个晶体管的PcmPcm，需要增加管子的散，需要增加管子的散热热能力，也就是减小它的能力，也就是减小它的热热阻目前，改阻目前，改进进管子管子散散热热能力的主要方法是装散能力的主要方法是装散热热器散热热器用器用导导热热性能良好的性能良好的铜铜、、铝铝等金属制成，表面制成黑等金属制成，表面制成黑色，晶体管装上散色，晶体管装上散热热器后，器后，热热阻大大降低，最阻大大降低，最大允大允许许集集电电极功耗一般可增大极功耗一般可增大5 5倍以上，所以倍以上，所以在在输输出功率大于出功率大于1 W1 W时时，晶体管，晶体管总总是要装上适是要装上适当的散当的散热热器 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 平板形散平板形散热热器。

平板形散器平板形散热热器是最器是最简单简单的散的散热热器，如器，如图图所示它由所示它由1 1．．5 5～～3mm3mm厚的金属板，正方形或厚的金属板，正方形或长长方方形形铝铝板或板或铝铝合金板 中小功率器件，直接安装在金属板上，多中小功率器件，直接安装在金属板上，多竖竖直安装，直安装，节节省空省空间间，减小，减小热热阻 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 铝铝型材型材( (平行肋片平行肋片) )散散热热器将铝铝合金合金挤压挤压成型成型为为具有具有平行肋片的平行肋片的铝铝型材，用型材，用该该型材做成的散型材做成的散热热器即器即铝铝型材型材散散热热器，如器，如图图 这这种散种散热热器的散器的散热热能力能力强强，适用于大、中功率元器件，适用于大、中功率元器件的散的散热热 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 叉指形散叉指形散热热器。

器这这种散种散热热器由器由铝铝板冲制而成，工板冲制而成，工艺简艺简单单，，结结构形式多构形式多样样，可作，可作为为大、中功率元器件最常用大、中功率元器件最常用的散的散热热器，如器，如图图 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 辐辐射式散射式散热热器其肋片器其肋片对对外有外有张张角，克服了角，克服了铝铝型材散型材散热热器在器在辐辐射散射散热热方面的不足，其方面的不足，其对对流、流、辐辐射作用射作用较较好，适好，适用于柱状元器件的散用于柱状元器件的散热热安装时应时应使其内孔与散使其内孔与散热热元器元器件接触良好，尽量降低接触件接触良好，尽量降低接触热热阻，如阻，如图图 电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备的自然散热•晶体管散晶体管散热热及散及散热热器的器的选选用用 针针状散状散热热器这这是一种在金属平板上均布是一种在金属平板上均布圆圆柱形或柱形或圆锥圆锥形形针针柱的散柱的散热热器，其器，其结结构如构如图图：： 由于由于这这些些针针柱的存在，使得散柱的存在，使得散热热面面积积增加增加许许多，大大增多，大大增强强了散了散热热器的散器的散热热能力。

另外，能力另外，这这种种针针状散状散热热器就像一器就像一块带针块带针柱的金属板，可任意切割，使用十分方便，是一柱的金属板，可任意切割，使用十分方便，是一种新型的散种新型的散热热器电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热电子设备自然散热。