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跪求,如何根據晶體的功耗來計算散熱片的面積與大小

我用MOS管做一款電源,管子的總損耗為28W,我打算選用鋁片散熱,應該選多大呢,求大俠們指點!
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hehaq
LV.2
2
2007-08-11 16:21
理論上用鋁散熱器每瓦要12立方厘米,就是說每瓦需用1.2毫米厚的鋁板,邊長為10厘米的正方形這么大的鋁散熱器,你電源用的管子功耗為28W,理論上是12立方厘米乘上28等于336立方厘米.實際上還要看你的電源散熱器所處的位置,也就是說它的通風散熱條件如何,條件好,可適當縮小點.
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bpower
LV.4
3
2007-08-13 13:25
@hehaq
理論上用鋁散熱器每瓦要12立方厘米,就是說每瓦需用1.2毫米厚的鋁板,邊長為10厘米的正方形這么大的鋁散熱器,你電源用的管子功耗為28W,理論上是12立方厘米乘上28等于336立方厘米.實際上還要看你的電源散熱器所處的位置,也就是說它的通風散熱條件如何,條件好,可適當縮小點.
謝謝兄臺的指點,

還想問一下,鋁散熱片的熱阻是多大啊,

我的溫升要求是60度,就是在室溫25度時,晶體的本體表面不能超過85度,晶體的晶結到本體表面的熱阻是1.73度/瓦,晶結到周圍空氣的熱阻是61度/瓦,空氣是不流動的,就是說風速為零,如果空氣流動,風速不為零的話,應該如何從理論上進行計算,有沒有什么好用的公式?

應怎樣計算鋁片的大小?

還有,據我所知,散熱能力一般與表面積的關系較大,面積越大,散熱能力一般較強,,,如果用體積來描述的話,會不會與實際差太遠啊?
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bpower
LV.4
4
2007-08-13 14:23
@hehaq
理論上用鋁散熱器每瓦要12立方厘米,就是說每瓦需用1.2毫米厚的鋁板,邊長為10厘米的正方形這么大的鋁散熱器,你電源用的管子功耗為28W,理論上是12立方厘米乘上28等于336立方厘米.實際上還要看你的電源散熱器所處的位置,也就是說它的通風散熱條件如何,條件好,可適當縮小點.
還要請教一下兄臺,理論上用鋁散熱器每瓦要12立方厘米,這個結論是在什么條件下得出來的,是很多實踐經驗的總結嗎,其允許的溫升是多少呢,就是說,管子有1瓦的耗損,也用了這么大的鋁散熱片(12立方厘米),那么管子的溫度會上升多少度呢?
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hehaq
LV.2
5
2007-08-14 10:48
@bpower
還要請教一下兄臺,理論上用鋁散熱器每瓦要12立方厘米,這個結論是在什么條件下得出來的,是很多實踐經驗的總結嗎,其允許的溫升是多少呢,就是說,管子有1瓦的耗損,也用了這么大的鋁散熱片(12立方厘米),那么管子的溫度會上升多少度呢?
通常引用每瓦12立方厘米是指通風條件不是很好,溫升不超過40度的經驗數據.而散熱器并不是面積越大越好,厚度也是很重要的.關于計算出的體積如何換算成具體的面積,這主要看你的容許面積是多大,
采用的是那種形狀的散熱器來決定的.
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hehaq
LV.2
6
2007-08-14 17:44
@bpower
還要請教一下兄臺,理論上用鋁散熱器每瓦要12立方厘米,這個結論是在什么條件下得出來的,是很多實踐經驗的總結嗎,其允許的溫升是多少呢,就是說,管子有1瓦的耗損,也用了這么大的鋁散熱片(12立方厘米),那么管子的溫度會上升多少度呢?
每瓦12立方厘米是前人先根據理論計算出來,再根據實際應用的情況調整后總結出來的,我們只是引用而已.
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bpower
LV.4
7
2008-04-15 17:47
@hehaq
每瓦12立方厘米是前人先根據理論計算出來,再根據實際應用的情況調整后總結出來的,我們只是引用而已.
兄臺,你的數據是不是搞錯了,我實際測試了一下,輸出功率30W,輸入40W,效率75%,總損耗為10W,開關管MOS的損耗的約3W,用了一個長方形散熱片,鋁的,長62mm,寬26mm,厚2mm,體積為3224立方毫米,約3.2立方厘米,溫升測出來是35度,沒有風扇,是自然冷卻,所以1W要12個立方不準,要1.2個立方還差不多,是不是搞錯了一個數量級啊?
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2008-04-17 10:24
@bpower
兄臺,你的數據是不是搞錯了,我實際測試了一下,輸出功率30W,輸入40W,效率75%,總損耗為10W,開關管MOS的損耗的約3W,用了一個長方形散熱片,鋁的,長62mm,寬26mm,厚2mm,體積為3224立方毫米,約3.2立方厘米,溫升測出來是35度,沒有風扇,是自然冷卻,所以1W要12個立方不準,要1.2個立方還差不多,是不是搞錯了一個數量級啊?
散熱器的大小及形狀由以下參數決定:
散熱環境;損耗;允許溫升

熱從熱源最終流到環境中的途徑如下:
從熱源(結)到管子表面->結殼熱阻Rjc
從管子表面到散熱器->接觸面接觸熱阻(或絕緣墊片熱阻)Rtim
從散熱器base到散熱器整個散熱表面->散熱器上的熱擴散熱阻Rhs
從散熱器表面到空氣->對流換熱阻Rc

根據環境溫度和最高允許溫度可以求得最大允許溫升,根據最大允許溫升和損耗可以求得最大允許總熱阻,在已知Rjc,Rtim,Rc的情況下,根據最大允許總熱阻可以求出散熱器熱阻.

根據散熱器熱阻即可選擇合適的散熱器.需要說明的是,散熱器的熱阻和散熱器的熱擴散性能以及表面積關系很大,和重量的關系似乎不明顯.不知道你為什么用重量和體積去估算它.較重的散熱器效果較好通常是因為它的表面積和熱擴散性能通常大些,但同樣重量的材料也可以制造出表面積和熱擴散能力不同的散熱器(即熱阻不同),而且性能可能會差別較大.那些用重量來估計散熱器的方法都是經驗方法,誤差應該比較大,請甚用.
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bpower
LV.4
9
2008-04-19 22:08
@alexandler
散熱器的大小及形狀由以下參數決定:散熱環境;損耗;允許溫升熱從熱源最終流到環境中的途徑如下:從熱源(結)到管子表面->結殼熱阻Rjc從管子表面到散熱器->接觸面接觸熱阻(或絕緣墊片熱阻)Rtim從散熱器base到散熱器整個散熱表面->散熱器上的熱擴散熱阻Rhs從散熱器表面到空氣->對流換熱阻Rc根據環境溫度和最高允許溫度可以求得最大允許溫升,根據最大允許溫升和損耗可以求得最大允許總熱阻,在已知Rjc,Rtim,Rc的情況下,根據最大允許總熱阻可以求出散熱器熱阻.根據散熱器熱阻即可選擇合適的散熱器.需要說明的是,散熱器的熱阻和散熱器的熱擴散性能以及表面積關系很大,和重量的關系似乎不明顯.不知道你為什么用重量和體積去估算它.較重的散熱器效果較好通常是因為它的表面積和熱擴散性能通常大些,但同樣重量的材料也可以制造出表面積和熱擴散能力不同的散熱器(即熱阻不同),而且性能可能會差別較大.那些用重量來估計散熱器的方法都是經驗方法,誤差應該比較大,請甚用.
謝謝兄臺指點,受益非淺!
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ningfei098
LV.4
10
2014-05-16 09:50
@bpower
謝謝兄臺指點,受益非淺!
能否拿些具體的例子來講講;純理論地講搞得我云里霧里的,虛心向各位大師求教!謝謝!
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