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桥堆的散热分析

2020-05-18 14:51:15

桥堆等功率元器件的损耗较高时(>4.0W),自然冷却方法无法满足散热的需求。此时,必须使用强制风冷方法以确保组件的正常运行。选择强制风冷时,可以考虑两种情况:a)没有用于桥桩的散热器; b)桥梁桩的自散热器。 1.强制风冷的分析过程与自然冷却相同,只是传热系数的选择应基于强制风冷,通常为20〜30W / M2C。那是:
 
 
 
因此,桥壳表面的传热阻力和通过销的传热阻力可通过以下方式获得:
 
 
 
因此,桥桩连接环境的总热阻为:
 
 
 
从以上不带散热器的强制对流冷却的分析中可以看出,通过桥壳外表面的散热路径和通过销的耐热性是适当的。一方面,我们可以通过提高冷却风速来改变桥堆的换热情况,另一方面,我们也可以选择增加PCB上的铜覆盖率,以改善PCB与PCB之间的热传递。环境进行热交换以提高桥堆的冷却能力。
 
 
 
2.这种情况下的散热方式
 
 
 
与自然冷却和带散热器的强制风冷相比,两者的区别在于散热器的作用大大提高了壳体与环境之间的热阻。如果忽略散热器与桥桩之间的接触热阻,结合不带散热器的桥桩的传热分析,可以得出带散热器的桥桩的各冷却方式的热阻如下:(1)桥桩壳的外表面热阻a)桥桩前壳的热阻:与不带散热器的强制风冷相同:
 
 
 
b)桥堆另一侧的壳体的热阻:
 
 
 
假设桥堆和壳体之间的接触热阻被忽略,则:选择散热器和环境之间的热阻典型值,如下所示:
 
 
 
所以:
 
 
 
那么,穿过壳体表面的桥堆的总热阻为:
 
 
 
2)穿过销钉进行散热的流桥的热阻:此刻的热阻与不带散热器的强制风冷的热阻相同,因此:
 
 
 
因此,我们得出的结论是,在用散热器进行空气冷却迫使桥受热时,散热的总热阻是上述两种传热方式的平行热阻:
 
 
 
通过仔细分析上述计算过程和每个传热路径的热阻值,当通过散热器的空气冷却迫使桥堆时,我们可以得出以下结论:
 
 
 
①在以上三种传热方式中(桥桩前部的传热,通过桥桩后部的散热器的传热和通过桥桩销子的传热),热量的传热阻力通过桥桩背面的散热器的传热最小,而通过壳体前部的传热的传热阻力最大,通过销子的传热阻力在中间。 ②比较桥桩传热的总热阻和通过散热器背面的热传递的热阻:壳体另一侧通过散热器的传热阻力和总热桥堆的电阻非常合适。实际上,结论也很明确。在这种情况下,桥桩的主要传热方式是通过壳体另一侧的散热器,也就是说,桥桩上的大部分损耗是通过散热器排出的,而热量则是通过散热器的另一部分散发的。方式(引脚和外壳的正面)很小。 ③由于桥桩的散热与散热器的热阻密切相关,因此散热器的热阻大小将直接影响桥桩的温度。由此可以看出,当制造商提供的电桥参数表中带散热器的电桥的热阻仅为电桥对侧的接线壳(RJC)或电桥的总接线壳热阻时外壳(前后热电阻并联);此时结环境的热阻没有参考值,因为它改变了之类的功率组件的损耗较高(> 4.0w)时,自然冷却方法无法满足散热的需求。此时,必须使用强制风冷方法以确保组件的正常运行。选择强制风冷时,可以考虑两种情况:a)没有用于桥桩的散热器; b)桥梁桩的自散热器。 1.强制风冷的分析过程与自然冷却相同,只是传热系数的选择应基于强制风冷,通常为20〜30W / M2C。那是:
  
  因此,桥壳表面的传热阻力和通过销的传热阻力可通过以下方式获得:
  
  因此,桥桩连接环境的总热阻为:
  
  从以上不带散热器的强制对流冷却的分析中可以看出,通过桥壳外表面的散热路径和通过销的耐热性是适当的。一方面,我们可以通过提高冷却风速来改变桥堆的换热情况,另一方面,我们也可以选择增加PCB上的铜覆盖率,以改善PCB与PCB之间的热传递。环境进行热交换以提高桥堆的冷却能力。
  
  2.这种情况下的散热方式
  
  与自然冷却和带散热器的强制风冷相比,两者的区别在于散热器的作用大大提高了壳体与环境之间的热阻。如果忽略散热器与桥桩之间的接触热阻,结合不带散热器的桥桩的传热分析,可以得出带散热器的桥桩的各冷却方式的热阻如下:(1)桥桩壳的外表面热阻a)桥桩前壳的热阻:与不带散热器的强制风冷相同:
  
  b)桥堆另一侧的壳体的热阻:
  
  假设桥堆和壳体之间的接触热阻被忽略,则:选择散热器和环境之间的热阻典型值,如下所示:
  
  所以:
  
  那么,穿过壳体表面的桥堆的总热阻为:
  
  2)穿过销钉进行散热的流桥的热阻:此刻的热阻与不带散热器的强制风冷的热阻相同,因此:
  
  因此,我们得出的结论是,在用散热器进行空气冷却迫使桥受热时,散热的总热阻是上述两种传热方式的平行热阻:
  
  通过仔细分析上述计算过程和每个传热路径的热阻值,当通过散热器的空气冷却迫使桥堆时,我们可以得出以下结论:
  
  ①在以上三种传热方式中(桥桩前部的传热,通过桥桩后部的散热器的传热和通过桥桩销子的传热),热量的传热阻力通过桥桩背面的散热器的传热最小,而通过壳体前部的传热的传热阻力最大,通过销子的传热阻力在中间。 ②比较桥桩传热的总热阻和通过散热器背面的热传递的热阻:壳体另一侧通过散热器的传热阻力和总热桥堆的电阻非常合适。实际上,结论也很明确。在这种情况下,桥桩的主要传热方式是通过壳体另一侧的散热器,也就是说,桥桩上的大部分损耗是通过散热器排出的,而热量则是通过散热器的另一部分散发的。方式(引脚和外壳的正面)很小。 ③由于桥桩的散热与散热器的热阻密切相关,因此散热器的热阻大小将直接影响桥桩的温度。由此可以看出,当制造商提供的电桥参数表中带散热器的电桥的热阻仅为电桥对侧的接线壳(RJC)或电桥的总接线壳热阻时外壳(前后热电阻并联);此时结环境的热阻没有参考值,因为它改变了

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