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知识|电子器件散热方式
BB学长
1年前
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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
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