十分重要。翼片之间的距离应当足够地大,以便在空气的升力(温度差/密度)和摩擦力之间取得较好的折衷。将散热器表面黑化可以有效地改善热辐射性能。在安装面和环境空气之间的温度差为50 K时,黑化后的散热器热阻约降低15%。值得注意的是,上述表面处理并不影响模块底板和散热器之间的传热界面。
8.4 强制风冷 与自然空冷相比较,强制风冷时散热器的热阻可降低到1/5~1/15。
同自由对流相比,强制风冷时的α明显要大许多。当空气的入口温度为35℃时(参数表中的额定环境温度),强制风冷散热器的表面温度在额定运行时不应该大于80℃到90℃。
散热器材料的传导系数对冷却的效果影响极大。因此,建议选择较厚的根部和尽可能多的翼片数目。由于热量主要通过对流而散发,所以对于强制空冷来说,对散热器进行黑化处理几乎没有什么效果。
热阻Rthha主要由单位时间内通过的气流量Vair/t所决定。而气流量则依赖于冷却介质的平均速度Vair和流通截面A。
Vair/t=VairA (41)
在这里假定气体的流动为层流。实际上,如果翼片表面的设计合适,在翼片表面附近的空气涡流会在翼片中形成紊流,从而地一步改善热传导的效果。
当翼片数目和翼片宽度进一步增加时,散热器的流通面积减小,冷却介质的压力降△p增加。这同增加散热器的长度(翼片长度L)是一样的。因此,传热的效果还与风扇的性能有关。图53给出了风扇的特性△p=f(Vair/t)。
由风扇的特性和散热器的压差曲线△p=f(Vair/t,L)或△p=f(Vair,L)可以得到空气的流量,如图54所示。它们的交点决定了散热器的热阻。
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