散热器选用时主要根据以下技术参数:

(1)功率器件主要技术参数和使用技术参数。

Pmax——功率器件最大功率,W;

P——功率器件实际使用功率,W;

Ri——功率器件内阻,℃/W;

Tjmax——功率器件最大允许结温,℃/W。

(2)使用环境温度Ta(℃)。

(3)散热器体积、质量、价格、温升或热阻。

    功率器件安装在散热器上,在规定的使用条件下,就构成了图1-3-1所示的热路图。其中:Tjmax——功率器件最大允许结温,℃;Ri——功率器件内阻,℃/W;Rc—器件与散热器间接触热阻,℃/W;Rf——散热器热阻,℃/W;Tc——功率器件壳温,℃;Tf——散热器温度,℃;Ta——使用环境温度,℃。

    根据图1-3-1,计算总热阻按式(1-1)计算,即

             Rt=(Tjma—Ta)/P                                  (1-1)

    根据式(1-2)计算散热器热阻,即

             Rf = Rt-Ri-Rc                                  (1-2)

    散热器热阻Rf是选用散热器主要依据,通过散热器热阻Rf来确定散热器的具体型号和结构参数。举例如下:

1)       已知条件:P=25W,Ta=45℃,功率器件型号3DD6F.

2)       查3DD6F相关参数,可知Pmax=50W,Tjmax=175℃,Ri=2℃/W。

3)       设3DD6F管与散热器间不加垫片不涂导热硅脂,从SJ1267——1977《半导体器件用散热器在自然空气冷却状态下的热阻测试方式》查接触热阻参考表,得Rc为0.88~0.97℃/W,这里取0.97。

4)       计算总热阻。

Rt=(Tjmax—Ta)/P=(175—45)/25=5.2(℃/W)

5)       计算散热器热阻。

Rf=Rt—Ri—Rc=5.2—2—0.97=2.23(℃/W)

6)       选择叉指型散热器。查GB/T7423.3—1987,选择SRZ219叉指形散热器,查P=25W处散热器热阻为2.1℃/W,此热阻用R’f表示,以为R’f<Rf,所以散热器选择合理。

7)       选择型材散热器。

散热器温升

△ Tfa=RfP=2.23×25=55.75(℃)

选择SRX-03S型材散热器,截长80mm,此散热器在P=25W时的对应散热器温升△T’fa=42℃,以为△T’fa<△Tfa,故型材散热器选择合理。

 

资料来源:《电子散热器技术手册》