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如何保持凉爽：散热器选择和应用的基础知识

2513579 2022-11-24 | pdf | 214.5KB | 次下载 | 免费

资料介绍

大多数电子元件（尤其是微处理器和微控制器）尺寸的持续减小导致热密度增加。这种演变的结果是热设计和管理已成为主要的设计问题，因为预期寿命、可靠性和性能与设备的工作温度成反比。因此，设计人员有责任清楚地了解有效的热管理和可用的散热器解决方案，以将设备的工作温度保持在供应商设定的限制范围内。大多数电子元件（尤其是微处理器和微控制器）尺寸的持续减小导致热密度增加。这种演变的结果是热设计和管理已成为主要的设计问题，因为预期寿命、可靠性和性能与设备的工作温度成反比。因此，设计人员有责任清楚地了解有效的热管理和可用的散热器解决方案，以将设备的工作温度保持在供应商设定的限制范围内。散热器通过增加设备暴露于冷却剂（空气）的表面积来工作。正确安装后，散热器可通过改善固体到空气边界向较冷环境空气的热传递来降低设备的温度。散热器通过增加设备暴露于冷却剂（空气）的表面积来工作。正确安装后，散热器可通过改善固体到空气边界向较冷环境空气的热传递来降低设备的温度。本文概述了散热器的选择，并提供了有关正确设计、组件选择和最佳实践的指导，以实现出色的冷却性能。本文概述了散热器的选择，并提供了有关正确设计、组件选择和最佳实践的指导，以实现出色的冷却性能。OhmiteOhmite的散热器解决方案将用作实际示例。的散热器解决方案将用作实际示例。热回路热回路功率以热量的形式从集成电路 (IC) 内的有源晶体管结点耗散，结点的温度与耗散的功率成正比。制造商规定了最高结温，但通常在 150°C 左右。超过此结温通常会导致设备损坏，因此设计人员必须想方设法尽可能多地从 IC 中吸走热量。为此，他们可以依靠一个相当简单的模型来测量热流——类似于电气计算的欧姆定律——基于热阻的概念，用 θ 表示（图 1）。功率以热量的形式从集成电路 (IC) 内的有源晶体管结点耗散，结点的温度与耗散的功率成正比。制造商规定了最高结温，但通常在 150°C 左右。超过此结温通常会导致设备损坏，因此设计人员必须想方设法尽可能多地从 IC 中吸走热量。为此，他们可以依靠一个相当简单的模型来测量热流——类似于电气计算的欧姆定律——基于热阻的概念，用 θ 表示（图 1）。图 1：带有散热器的 IC 的热电路模型基于以 θ 表示的热阻概念。（图片来源：Digi-Key Electronics）图 1：带有散热器的 IC 的热电路模型基于以 θ 表示的热阻概念。（图片来源：Digi-Key Electronics）热阻是热量从一种介质流向另一种介质时遇到的阻力。它以每瓦摄氏度 (°C/watt) 为单位进行测量，定义为：热阻是热量从一种介质流向另一种介质时遇到的阻力。它以每瓦摄氏度 (°C/watt) 为单位进行测量，定义为：公式 1 公式 1在哪里：