在科學技術飛速發(fā)展的今天,離不開我們科研人員的辛勤付出,制造出如此多的電子產(chǎn)品,然而大家只關注這些產(chǎn)品的使用,只有研究人員會關注內部結構,這其中就要數(shù)功率器件了。最常用的散熱方法是將功率器件安裝在散熱器上,利用散熱器將熱量散到周圍空間,必要時再加上散熱風扇,以一定的風速加強散熱。在某些大型設備的功率器件上還采用流動冷水冷卻板,它有更好的散熱效果。散熱計算就是在一定的工作條件下,通過計算來確定合適的散熱措施及散熱器。
某功率器件
熱量在傳遞過程中有一定熱阻。由器件管芯傳到器件底部的熱阻為Rjc,器件底部與散熱器之間的熱阻為Rcs,散熱器將熱量散到周圍空間的熱阻為Rsa,總的熱阻Rja=Rjc+Rcs+Rsa。若器件的最大功率損耗為Pd,并已知器件允許的結溫為Tj、環(huán)境溫度為Ta,可以按下式求出允許的總熱阻Rja。
Rja ≤(Tj-Ta)/Pd
則計算最大允許的散熱器到環(huán)境溫度的熱阻Rsa為:
Rsa ≤(Tj-Ta)/Pd-(Rjc+Rcs)
為設計考慮,一般設Tj為125℃。在較壞的環(huán)境溫度情況下,一般設Ta=40℃~60℃。Rjc的大小與管芯的尺寸和封裝結構有關,一般可以從器件的數(shù)據(jù)資料中找到。Rcs的大小與安裝技術及器件的封裝有關。如果器件采用導熱油脂或導熱墊后,再與散熱器安裝,其Rcs典型值為0.1℃/W~0.2℃/W;若器件底面不絕緣,需要另外加云母片絕緣,則其Rcs可達1℃/W。Pd為實際的最大損耗功率,可根據(jù)不同器件的工作條件計算而得。這樣,Rsa可以計算出來,根據(jù)計算的Rsa值可選合適的散熱器了。
技術的不斷發(fā)展,也推動了功率器件的不斷更新,這也需要我們年輕的科研人員更加努力,學好專業(yè)知識,這樣才能趕得上社會的發(fā)展。