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散热器选择的计算方法

一，各热参数定义：

Rja———总热阻，℃/W；

Rjc———器件的内热阻，℃/W；

Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻，℃/W；

Rsa———散热器热阻，℃/W；

Tj———发热源器件内结温度，℃；

Tc———发热源器件表面壳温度，℃；

Ts———散热器温度，℃；

Ta———环境温度，℃；

Pc———器件使用功率，W；

ΔTsa———散热器温升，℃；

二，散热器选择：

Rsa=(Tj-Ta)／Pc-Rjc-Rcs

式中：Rsa（散热器热阻）是选择散热器的主要依据。

Tj和Rjc是发热源器件提供的参数，

Pc是设计要求的参数，

Rcs可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/（接触面积X接触材料导

热系数）。

（1）计算总热阻Rja：Rja=(Tjmax-Ta)／Pc

（2）计算散热器热阻Rsa或温升ΔTsa：Rsa=Rja－Rtj－Rtc

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ΔTsa＝Rsa×Pc

（3）确定散热器

按照散热器的工作条件（自然冷却或强迫风冷），根据Rsa或ΔTsa和Pc选择散热

器，查所选散热器的散热曲线（Rsa曲线或ΔTsa线），曲线上查出的值小于计算值时，

就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速，根据风速流经散热器截面核算流量及根据散

热器流阻曲线上风速对应的阻力压降，选择满足流量和压力工作点的风扇。

散热器热阻曲线

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三，散热器尺寸设计：

对于散热器，当无法找到热阻曲线或温升曲线时，可以按以下方法确定：

按上述公式求出散热器温升ΔTsa，然后计算散热器的综合换热系数α：

α＝7.2ψ1ψ2ψ3{√√[(Tf-Ta)／20]}

式中：

ψ1———描写散热器L/b对α的影响，（L为散热器的长度，b为两肋片的间距）；

ψ2———描写散热器h/b对α的影响，（h为散热器肋片的高度）；

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ψ3———描写散热器宽度尺寸W增加时对α的影响；

√√[(Tf-Ta)／20]———描写散热器表面最高温度对周围环境的温升对α的影响；

以上参数可以查表得到。

计算两肋片间的表面所散的功率q0

q0=α×ΔTfa×（2h+b）×L

根据单面带肋或双面带肋散热器的肋片数n,计算散热功率Pc′

单面肋片：Pc′＝nq0

双面肋片：Pc′＝2nq0

（单面肋，简单的说，就是一边带肋，一边是一个平面。利于在特定场合下的装配，例如

在电源模块上。）

若Pc′＞Pc时则能满足要求。

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四，估算散热器表面积：

由Q=HA（T1-T2）结合修正系数推得：

S=0.86W/(△T*a))

(平方米)

式中

△T——散热器温度与周围环境温度（Ta）之差（℃）；

α（h）——换热系数，是由空气的物理性质及空气流速决定的。

α的值可以表示为:

α=Nu*λ/L

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式中λ——热电导率由空气的物理性质决定；

L——散热器高度；

Nu——空气流速系数。