散熱器的選擇
SSR每安培電流發熱量約為1.5W,三相SSR的發熱量為三相負載之和。使用10A以上SSR必須選擇按照與其匹配的散熱器。
選擇合適的散熱器,不僅與散熱器的大小有關,而且和地域、環境、溫度(季節)、通風條件及安裝密度等因素有關。SSR的底板與散熱器連接處均勻塗超導熱矽脂。
散熱器效果的參考標準:SSR的底板與散熱器相連接的接觸麵溫度不得超過80℃
模塊散熱器選擇
用戶選配散熱器時,必須考慮以下因素:
① 模塊工作電流大小,以決定所需散熱麵積;
② 使用環境,據此可以確定采取什麼冷卻方式——自然冷卻、強迫風冷、還是水冷;
③ 裝置的外形、體積、給散熱器預留空間的大小,據此可以確定采用什麼形狀的散熱器。
一般而論,大多數用戶會選擇鋁型材散熱器。為方便用戶,對我公司生產的各類模塊,在特性參數表中都給出瞭所需散熱麵積。此麵積是在模塊滿負荷工作且在強迫風冷時的參考值。
下麵給出散熱器長度的計算公式:
模塊所需散熱麵積=(散熱器周長)×(散熱器長度)+(截麵積)×2
其中,模塊所需散熱麵積為模塊特性參數表中給出的參考值,散熱器周長、截麵積可以在散熱器廠傢樣本中查到,散熱器長度為待求量。
在使用功率器件時最重要的是如何使其產生的熱量有效地散發出去,以獲得高可靠性。
散熱的最一般方法是把器件安裝在散熱器上,散熱板將熱量輻射到周圍的空氣中去,以及通過自然對流來散發熱量。
一般地說,從散熱器到周圍的空氣的熱流量(P)可由下例表示。
P=hAη△T式中
h為散熱器總的傳熱導率(W/cm2℃),A為散熱器的表麵積(cm2),η為散熱器效率,△T為散熱器的最高溫度與環境溫度之差(℃)。
上式中h是由輻射及對流來決定,η是由散熱器的形狀來決定。
總之,散熱器的表麵積越大,與環境溫度之差越大,散熱板的熱量輻射越有效。
(1)輻射散熱
下述近似式表示輻射散熱
hr=2.3×10-11×ε(△T/2+237)3(W/cm2℃)式中
ε是表麵輻射率,隨散熱器的表麵狀況而變化。表麵研磨光潔的產品ε=0.05~0.1也就是說輻射率極差。然而,散熱器表麵塗以塗料,經氧化可使ε=1
(2)對流散熱
功率器件安裝在裝置的框架上時,采用對流散熱比輻射散熱更有效。在一個大氣壓的空氣中,采用對流散熱器的傳導率近似地由下式表示。
hc=4.3×10-4×(△T/H)1/4(W/cm2℃)
式中,H是散熱垂直方向的高度。散熱器的間隔高定在H1/4(cm)之內。總之,散熱器的垂直方向長於水平方向更為有效。
(3)散熱器效率η
若用薄材料製成散熱器,則離熱源越遠,表麵溫度越低,散熱效果也越差。上述公式是假定溫度都是均勻分佈的,而實際上在散熱板的邊緣部位表麵溫度越低。
這種由散熱器本身溫度確定的系數就是散熱器效率,它表示散熱板實際傳遞的熱量與器材安裝部位最高溫度視為均勻分佈時的熱量之比。
η主要是由所用散熱器的材料大小與厚度來決定的。一般地說,熱傳導率高的材料如鋁(2.12W/cm2℃)及銅(3.85W/cm2℃)而鋼(0.46W/cm2℃)就相當差瞭。
另外,散熱器的厚度以厚些為好,並以跟散熱器的長度平方成比例為最佳。
根據上述各點,適用於功率器件的散熱器應滿足下列要求:
(Ⅰ)表麵積盡可能大些。
(Ⅱ)散熱器表麵陽極氧化,發黑處理。
(Ⅲ)散熱器配置應使空氣易於流通,以長邊取垂直方向為佳。
(Ⅳ)使用熱傳導率良好的鋁及銅作為散熱器材料。
(Ⅴ)散熱器厚些為好,厚度與長度平方成比例。
安裝散熱器的幾點註意事項
1. 在保證半導體功率器件工作時的實際結溫小於最大結溫情況下,應盡量選用體積小,重量輕的規格。
2. 散熱效果優劣與安裝工藝有密切關系,安裝時應盡量增大功率器件與散熱器的接觸麵積,降低接觸熱阻,提高傳熱效果。
3. 如果把接觸熱阻降的更小些,安裝時在功率器件與散熱器之間加一薄薄的導熱矽脂,可以降低熱阻25~30%。
4. 安裝時需要在器件與散熱器之間墊導熱或絕緣墊片,建議采用低熱阻材料,如紫銅箔、鋁箔或薄雲母、聚脂薄膜。
5. 當安裝一個器件時,其安裝孔(或組孔)置於散熱器基麵的中心(L/2)位置。當安裝兩個或兩個以上器件時其安裝孔(或組孔)位置在散熱器基麵中心線上均佈(L/2n)位置。
6. 緊固器件時需保證螺釘扭力一致。
7. 功率器件與散熱器安裝好後,不宜再對功率器件和散熱器進行機械加工或整形,否則會產生應力,增加接觸熱阻。
8. 單麵肋片式散熱器,適於在設備外部(如安裝在機箱外部)作自然風冷,即利於功率器件的通風散熱又可降低機內溫升。
9. 自然冷卻後,應使散熱器的斷麵平行於水平麵的方向;強製風冷時,應使氣流的流向平行於散熱器的肋片方向。
訂貨須知
當你訂貨時,敬請依照下列的說明,參照具體型號、規格目錄選擇,按其順序提供詳細的加工資料,以便於彼此之間的統一、明瞭,為此,您可獲得最迅速最滿意的服務。
1.散熱器規格-長度 2.數量 3.加工、攻絲樣式、附圖 4.表麵處理的方法 5.定貨說明、來圖來樣
例如:1.產品規格(例如:20*15*11) 2.200件 3.M6*8 M8*10 (見附圖) 4.表麵氧化處理:原白
意思是:要 15*11散熱器、長度20、200件、按圖紙加工、原白色
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