工業鋁合金型材散熱器熱阻計算（附上公式）

發布者：永裕金屬發布時間：2021-12-16 11:46:08

　　熱阻是評價大功率工業鋁型材散熱器性能的一個重要參數，熱阻到底是什么呢？百科上面的解釋為：熱阻指的是當有熱量在物體上傳輸時，在物體兩端溫度差與熱源的功率之間的比值。

　　以佛山永裕金屬的工業風冷散熱器型材等產品為例，熱阻是指熱量經過密齒散熱器與發熱源、散熱裝置相接觸的交界面時，界面本身對熱流呈現出的一種阻力，又稱之為熱阻抗。通常產生接觸熱阻的主要原因是發熱源與散熱裝置之間看似光滑的接觸面，其實密布了大量的在顯微鏡清晰可見的縫隙，其縫隙內部的空氣就像河流中一個個巨大的石頭，阻擋熱流的去路，從而影響了導熱材料的傳熱能力。

　　通常減少導熱材料熱阻的方法是施加壓力讓低硬度導熱硅膠片充分填充接兩者接觸面之間的縫隙，再通過減少硅膠片厚度來降低熱流通過時間，最后增加的接觸面積來達到散熱的目的。也可以通過使用高導熱系數的導熱硅膠片降低熱阻對熱傳遞的影響。

　　風冷型工業散熱器型材熱阻的計算公式為：Rsa=(Tj-Ta)／Pc-Rjc-Rcs；型材散熱器熱阻計算公式是Rzo=Rth+Rthk。式中涉及到的參數包括：Tj、Ta、Pc、Rjc、Rcs共五個參數，需要提供這五個參數的數值才能準確的算出熱阻的具體數值，本文詳細解說一下這五個參數的意義。

　　風冷型散熱器型材熱阻計算公式參數含義：

　　Rja：總熱阻，單位：℃/W；

　　Rjc：器件的內熱阻，單位：℃/W；

　　Rcs：器件與散熱器界面間的界面熱阻，單位：℃/W；

　　Rsa：散熱器熱阻，單位：℃/W；

　　Tj：發熱源器件內結溫度，℃；

　　Tc：發熱源器件表面殼溫度，℃；

　　Ts：散熱器溫度，單位：℃；

　　Ta：環境溫度，單位：℃；

　　Pc：器件使用功率，單位：W；

　　風冷冷卻時，熱阻值會隨空氣的溫度、濕度、氣壓而變，綜合大功率半導體器件工作時氣候條件設定為：一個大氣壓、40℃、相對濕度不超過90%的某一不變的固定值。空氣的流速遠小于聲速。如小于7m/秒。空氣的流動已處于穩定狀態。如散熱器由若干片金屬平板組成，其傳熱熱阻只與散熱片總表面積A、空氣流動方向的平板長度L、風速us(空氣流動速度)及空氣的傳熱系數K有關。

　　散熱器與空氣間的傳熱熱阻：Rthk=1/1.16 hA(℃/瓦)，式中A為散熱器面積。

　　“傳熱與傳質”一書對平板的湍流受迫對流(風冷)傳熱提出一系列公式。

　　散熱器熱阻Rsa=(Tj-Ta)／Pc-Rjc-Rcs式中：Rsa（散熱器熱阻）是選擇散熱器的主要依據。Tj和Rjc是發熱源器件提供的參數，Pc是設計要求的參數，Rcs可從熱設計專業書籍中查表,或采用Rcs=截面接觸材料厚度/（接觸面積X接觸材料導熱系數）。

　　工業鋁型材散熱器熱阻計算公式：

　　計算公式：Rzo(總熱阻)=Rth(散熱器內固體傳熱)+Rthk(散熱器與空氣間的傳熱熱阻)

　　Ks為散熱器金屬材料的導熱系數。20℃時，純鋁：KS=175.6千卡/小時米℃;

　　Us為散熱器出風風速m/s。

　　Us為散熱器出風風速m/s。

　　鋁型材散熱器來說參數Ks、b、n、S都是常數。用此公式即可求出不同長度L、不同風速us條件下的總熱阻，并可作出相應曲線。

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工業鋁合金型材散熱器熱阻計算（附上公式）

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