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技術參數

 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=hA η△T
  式中
  h為散熱器總的傳熱導率(W/cm2℃) ,A為散熱器的表面積(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是由散熱器的形成來決定。
  總之,散熱器的表面積越大,與環境溫度之差越大,散熱板的熱量輻射越有效。
 ?。?)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是表面輻射率,隨散熱器的表面狀況而變化。表面研磨光潔的產品ε=0.05~0.1也就是說輻射率極差。然而,散熱器表面涂以涂料,經氧化可使ε=1。
 ?。?)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是散熱器垂直方向長于水平方向更為有效。
 ?。?)散熱器效率η
  若用薄材料制成散熱器,則離熱源越遠,表面溫度越低,散熱效果也越差。上述公式是假定溫度都是均在分布的,而實際上在散熱板的邊緣部位表面溫度越低。
  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布時的熱量之比。
  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 ℃)就相當差了。
另外,散熱器的厚度以厚些為好,并以跟散熱器的長度平方成比例為最佳。 根據上述各點,適用于功率器件的 散熱器應滿足下列要求:
  (Ⅰ)表面積盡可能大些
  (Ⅱ)散熱器表面陽極氧化,發黑處理
  (Ⅲ)散熱器配置應使空氣易于流通,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