插片钎焊型与型材型散热器的试验性能比较.docVIP

插片钎焊型与型材型散热器的试验性能比较 李建明 卢建灿 李豪成 李健健 （苏州森光换热器有限公司 苏州 215101） senguang@163.net 摘要：本文主要阐述了插片钎焊型散热器与型材散热器试验效果对比，通过对试验数据的比较，对两种散热器的热阻、散热效果及风阻进行比较，试验结果表明插片钎焊散热器的各个性能都要优与型材散热器。 关键词：热阻 散热效果 风阻 插片钎焊散热器 型材散热器 一、前言 散热器广泛应用于电力、电子等行业，电力电子行业所用功率元器件散热器以前多采用铝挤压成型方法制作，由于受挤压工艺和模具的限制，散热器本身重量较重，散热片较厚，间距较大，所以要在单位体积内增加散热面积和效果相当困难。铝制插片钎焊散热器的散热片和基板分别采用板材，然后用钎焊的方法焊接在一起，工艺简单，其散热片的厚度、数量相对比较灵活，相同体积下其散热面积要远远大于型材散热器。例：某公司采用型材散热器，由于其散热效果欠佳导致整个系统的性能一直得不到提高，他们希望能在外形尺寸不变的情况下能提高散热器的性能。对此我们制作了一个外形尺寸与其相同的散热器。通过试验对比进一步证明在相同外形下插片钎焊型散热器的散热效果优于型材散热器。 二、试验 1散热性能试验 1.1试验用具： 风道：200mm×250mm L=3100mm； 风机：0～12米（可调）； 加热装置：0～700W（可调）； 温度测量装置：AX110温度记录仪，热电偶； 风速测量装置：热球式电风速仪QDF-28（0～5米）； 风阻测量装置：微电脑数字压力计SYT-2000（0～300Pa）； 气压表：YM3型空盒气压表； 1.2散热器参数对照表 外形参数 散热器类型 外形（mm） 散热片数量 散热面积（㎡） 重量Kg 型材散热器 200×70×120 28 0.3176 2.73 插片钎焊散热器 200×70×120 17 0.7115 1.81 （注：试验用插片钎焊散热器的各个参数是由经验计算得到的，在相同条件下可能不是最理想，但其效果经过计算已经比型材散热器要好） 1.3热阻（散热效果）试验 1.4试验原理：通过测量散热器在静态和动态是各个点的温度变化来计算散热器的热阻，同时得到散热效果。 1.5试验步骤 1.5.1记录此时室内的大气温度和大气压力。 1.5.2对风速仪作零位调整和满度调整。然后将风速仪探头对准来流、开关置于“断”的位置。将温度测量的十个转换开关都拨到第一状态(向上)。 1.5.3电热器通电，且通过调压器调压，使加热器功率达到预定的最小设定值P0。 1.5.4观察Tw (均温板的下平面的中心点温度,温度测量转换开关向上)，当在5分钟的时间间隔内，其读数变化不超过0.4℃时,可视为系统达到热平衡。记录此时的时间、加热器的电流与电压、风速、均温板上各测温点（共10个）的温度、室温。 1.5.5将温度测量的十个转换开关都拨到第二状态(向下)，记录各测量值。 1.5.6将风速仪开关拨至“零点”，电源开关拨至“通”，然后打开风机，将风速调至并稳定在预定的设定值v0，进行这一工况的测量。再加大风量测量,直至将v0的设定值全部做完。 1.6试验结论： 散热器性能试验结果（表一） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 散热器 型号 电功率 速度 热流板顶面温度 热流板底面温度 气流温度 室温 热阻(℃/W) Δtw1 P ( W) v (m/s) t0B t0W t1 ta Δtw1/P tOW-t1 钎焊散热器 50 0.00 75.8 73.0 22.5 15.0 1.010 50.5 0.50 54.7 52.1 20.8 14.0 0.626 31.3 1.00 42 39.4 19.0 14.0 0.408 20.4 2.50 35.7 33.3 17.8 13.0 0.310 15.5 96 0.00 105.1 100.1 24.4 12.5 0.789 75.7 0.50 71.8 66.9 20.1 15.0 0.488 46.8 1.00 54.7 50.2 18.1 14.0 0.334 32.1 2.50 45.4 40.8 16.6 14.0 0.252 24.2 型材散热器 50 0.00 80.1