如何保持涼爽：散熱器選擇和應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)

2513579 2022-11-24 | pdf | 214.5KB | 次下載 | 免費(fèi)

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資料介紹

大多數(shù)電子元件（尤其是微處理器和微控制器）尺寸的持續(xù)減小導(dǎo)致熱密度增加。這種演變的結(jié)果是熱設(shè)計(jì)和管理已成為主要的設(shè)計(jì)問題，因?yàn)轭A(yù)期壽命、可靠性和性能與設(shè)備的工作溫度成反比。因此，設(shè)計(jì)人員有責(zé)任清楚地了解有效的熱管理和可用的散熱器解決方案，以將設(shè)備的工作溫度保持在供應(yīng)商設(shè)定的限制范圍內(nèi)。大多數(shù)電子元件（尤其是微處理器和微控制器）尺寸的持續(xù)減小導(dǎo)致熱密度增加。這種演變的結(jié)果是熱設(shè)計(jì)和管理已成為主要的設(shè)計(jì)問題，因?yàn)轭A(yù)期壽命、可靠性和性能與設(shè)備的工作溫度成反比。因此，設(shè)計(jì)人員有責(zé)任清楚地了解有效的熱管理和可用的散熱器解決方案，以將設(shè)備的工作溫度保持在供應(yīng)商設(shè)定的限制范圍內(nèi)。散熱器通過增加設(shè)備暴露于冷卻劑（空氣）的表面積來工作。正確安裝后，散熱器可通過改善固體到空氣邊界向較冷環(huán)境空氣的熱傳遞來降低設(shè)備的溫度。散熱器通過增加設(shè)備暴露于冷卻劑（空氣）的表面積來工作。正確安裝后，散熱器可通過改善固體到空氣邊界向較冷環(huán)境空氣的熱傳遞來降低設(shè)備的溫度。本文概述了散熱器的選擇，并提供了有關(guān)正確設(shè)計(jì)、組件選擇和最佳實(shí)踐的指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)出色的冷卻性能。本文概述了散熱器的選擇，并提供了有關(guān)正確設(shè)計(jì)、組件選擇和最佳實(shí)踐的指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)出色的冷卻性能。OhmiteOhmite的散熱器解決方案將用作實(shí)際示例。的散熱器解決方案將用作實(shí)際示例。熱回路熱回路功率以熱量的形式從集成電路 (IC) 內(nèi)的有源晶體管結(jié)點(diǎn)耗散，結(jié)點(diǎn)的溫度與耗散的功率成正比。制造商規(guī)定了最高結(jié)溫，但通常在 150°C 左右。超過此結(jié)溫通常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，因此設(shè)計(jì)人員必須想方設(shè)法盡可能多地從 IC 中吸走熱量。為此，他們可以依靠一個(gè)相當(dāng)簡單的模型來測(cè)量熱流——類似于電氣計(jì)算的歐姆定律——基于熱阻的概念，用 θ 表示（圖 1）。功率以熱量的形式從集成電路 (IC) 內(nèi)的有源晶體管結(jié)點(diǎn)耗散，結(jié)點(diǎn)的溫度與耗散的功率成正比。制造商規(guī)定了最高結(jié)溫，但通常在 150°C 左右。超過此結(jié)溫通常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，因此設(shè)計(jì)人員必須想方設(shè)法盡可能多地從 IC 中吸走熱量。為此，他們可以依靠一個(gè)相當(dāng)簡單的模型來測(cè)量熱流——類似于電氣計(jì)算的歐姆定律——基于熱阻的概念，用 θ 表示（圖 1）。圖 1：帶有散熱器的 IC 的熱電路模型基于以 θ 表示的熱阻概念。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 1：帶有散熱器的 IC 的熱電路模型基于以 θ 表示的熱阻概念。（圖片來源：Digi-Key Electronics）熱阻是熱量從一種介質(zhì)流向另一種介質(zhì)時(shí)遇到的阻力。它以每瓦攝氏度 (°C/watt) 為單位進(jìn)行測(cè)量，定義為：熱阻是熱量從一種介質(zhì)流向另一種介質(zhì)時(shí)遇到的阻力。它以每瓦攝氏度 (°C/watt) 為單位進(jìn)行測(cè)量，定義為：?公式 1?公式 1在哪里：