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知识|电子器件散热方式

BB学长

1年前浏览307

导读：简要介绍常见几种电子器件散热方式，及其优缺点。

为保证电子器件的正常工作，通常需要给其降温，根据散热方式的不同可以分为：空气自然冷却，空气强迫对流冷却，水冷散热，热管散热等。不同的散热方式的使用范围与冷却效果不同，以下是对不同散热方式的分析：

空气自然冷却

空气自然冷却也称为“自冷式”，是通过电子器件与环境之间的温差在周围空间空气中产生密度差，由此产生空气的自然对流。自冷式散热器的换热系数通常比较低，一般为

。这种类型的换热器具有结构简单、维护方便、无需外力驱动、经济性好的优点。一般只适用于额定电流不超过20A的电子器件。

空气强迫对流冷却

空气强迫对流冷却也称为“风冷”，其原理是是通过外加驱动力比如过鼓风机，风扇等，使空气产生强制对流，提高换热效率。这种散热方式的换热系数一般为3

，相比于自冷式的散热方式，换热系数更大，在器件具有相同的发热功率时，风冷式散热器的体积是自冷式散热器体积的1/4左右。但是这种散热方式也具有以下缺点：需要配置外力驱动装置，会产生灰尘吸入的现象、噪声也相对较大，结构相对复杂，会对设备维修造成影响。

水冷散热

冷却工质为空气时，因为空气导热系数较小，所以换热系数通常不会很大。为满足大功率的电子器件的工作要求，需要采用换热系数更大的冷却工质。以水作为冷却工质时，换热系数远远大于自然冷却情况下的换热系数，因此这种换热器主要应用于额定电流在500A的以上的电子器件。水冷散热的方式具有体积小，换热效率高，而且可靠性高的特点。

在冷却工质流动的过程中，为保证换热过程的稳定安全对其存在一定的要求。对于循环水作为冷却工质，其电阻率不小于

；pH值在7~9的范围内；硝酸盐的含量需要低于10ppm；氯化物的含量低于20ppm；硫酸盐的含量低于100ppm；不容物质的含量低于250ppm。

热管散热

热管换热器主要由箱体、管板、热管元件组成，其中热管是其关键元件。热管主要是通过相变进行快速传热，是在真空封闭的容器内部冲入一定量的介质，当热量传入热管的蒸发段时，工质迅速吸热汽化，受密度影响该汽化工质向冷凝段运动，在那里释放出所吸收的热量，冷凝成为液体。工质冷却之后在毛细力或者重力的作用下回到蒸发段，如此往复吸热放热。热管换热器具有结构简单，换热效率高等特点。目前热管技术已趋于成熟，应用面逐步扩大。

来源：BB学长

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首次发布时间：2023-06-23