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电子元器件翅片式散热器

日期：2021-08-31 03:30:30点击：315

电子元器件翅片式散热器
电子元器件的冷却散热属于热设计的技术范围，热设计的目的是采用合适的冷却散热技术，保证电子元器件的工作温度和散热效果，使其能正常地工作。随着电子元器件的耗电功率越来越大，和电子元器件日益小型化，紧凑化，对冷却散热技术提出了更高的要求。
大部分电子元器件是将空气作为冷源，最终将热量散失给空气。为了提高在空气中的散热效果，应用翅片技术和翅片结构是非常必要的，从而形成了独特的翅片式散热器的应用领域。
本章主要介绍用于电子元器件散热的三种翅片式散热器：
(1) 翅片基板式散热器；
(2) 热管式散热器；
(3) 微通道散热器。
下面分别讲述这三种翅片式散热器的传热计算方法。
6.1翅片基板式散热器的传热计算
61.1结构特点
翅片基板式散热器是应用最广泛的一种散热器，其结构特征如图6. 1. 1所示。在一块平直的基板上加工上系列直翅片，形成了带翅片的散热基板，翅片可以加在基板的一侧，如图6. 1. 1(a)所示，也可以加在基板的两侧，如图6. 1. 1(b)所示。在基板的合适部位,与需要散热的电子元件紧密相连。一般，基板的面积大于电子元件的接触面积。电子元件产生的热量通过带翅片基板的导热传给空气。流过基板的空气可以是自然对流，也可以是强制对流。
大部分电子器件采用空气自然对流的冷却方式，因为自然对流不用风机，结构简单, 安装方便。为了提高散热效果，往往扩大翅片的散热面积和基板面积。此外，为了便于空气的自然对流，在基板和翅片的放置方向上也应该仔细考虑，使其有利于空气的流动和散热。
当要求翅片基板有更大的散热量，或翅片基板在密闭箱体内运行时，则需要采用空气强制对流的冷却方式。空气强制对流需要配置合适的风扇，并安装在合适的位置。
基板与翅片是加工成一体的，因而不存在接触热阻。所选用的材料通常是铝或硅。一般的尺寸规格为:基板厚度约2 mm,翅片高度为10-30 mm,翅片节距为2 ~8 mm,翅化比为10~20。

图6. 1. I翅片基板式散热器

其传热特点是：与电子元件直接接触的部分可看作垂直于基板的一维导热，而在非直接接触的基板部分,属于通过扩展面积上的导热，应考虑翅片效率的影响。
下面分别讨论空气自然对流和空气强制对流两种散热器的结构特点和计算方法。

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