散热片功率计算实例
佛山市顺德区恒顺杰电子有限公司专业从事散热风机、电子散热片、五金冲压件及注塑模具和五金模具的设计、制造与销售,如果需要请拨打图片上的联系方式联系我们
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功率运算放大器pa02(apex公司产品)作低频功放,其电路如图1所示。器件为8引脚to-3金属外壳封装。器件工作条件
如下:工作电压 vs为 18v;负载阻抗rl为4 ,工作频率直流条件下可到5khz,环境温度设为40℃,采用自然冷却。
查pa02器件资料可知:静态电流iq典型值为27ma,max值为40ma;器件的r jc(从管芯到外壳)典型值为2.4℃/w,max值为
2.6℃/w。
器件的功耗为pd:
pd=pdq+pdout
式中pdq为器件内部电路的功耗,pdout为输出功率的功耗。pdq=iq(vs+|-vs|),pdout=v^{2}_{s}/4rl,代入上式
pd=iq(vs+|-vs|)+v^{2}_{s}/4rl=37ma(36v)+18v2/4 4=21.6w
式中静态电流取37ma。
散热器热阻r sa计算:r sa≤({t_{j}-t_{a}}﹨over{p_{d}})-(r_{ jc}+r_{ cs}})
为留有余量,tj设125℃,ta设为40℃,r jc取max值(r jc=2.6℃/w),r cs取0.2℃/w,(pa02直接安装在散热器上,中
间有导热油脂)。将上述数据代入公式得
r sa≤{125℃-40℃}﹨over{21.6w}-(2.6℃/w+0.2℃/w)≤1.135℃/whso4在自然对流时热阻为0.95℃/w,可满足散热要求。
注意事项
1.在计算中不能取器件数据资料中的max功耗值,而要根据实际条件来计算;数据资料中的max结温一般为150℃,在设
计中留有余地取125℃,环境温度也不能取25℃(要考虑夏天及机箱的实际温度)。
2.散热器的安装要考虑利于散热的方向,并且要在机箱或机壳上相应的位置开散热孔(使冷空气从底部进入,热空气从顶
部散出)。
3.若器件的外壳为一电极,则安装面不绝缘(与内部电路不绝缘)。安装时必须采用云母垫片来绝缘,以防止短路。
4.器件的引脚要穿过散热器,在散热器上要钻孔。为防止引脚与孔壁相碰,应套上聚四氟乙稀套管。
5.另外,不同型号的散热器在不同散热条件下有不同热阻,可供设计时参改,即在实际应用中可参照这些散热器的热阻
来计算,并可采用相似的结构形状(截面积、周长)的型材组成的散热器来代用。
6.在上述计算中,有些参数是设定的,与实际值可能有出入,代用的型号尺寸也不完全相同,所以在批量生产时应作模
铝﹑铜堆栈散热片
有一点是值得我们注意的,那就是成本与利润永远是厂商所追求最终目标,所以各大厂商就开始想出了更为优化的方案,将铜﹑铝片材用折压的方式,制成我们想要的各种形状的散热片,然后与适当的各种散热片底板用焊接的方式联结在一起,这样既达到了我们散热的要求,同时也加快了我们生产的进度,使量产更加容易。
散热片发展史
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众所周知,电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性,要让pc各部件的工作温度保持在合理的范围内,除了保证pc工作环境的温度在合理范围内之外,还必须要对齐进行散热处理。而随着pc计算能力的增强,功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。
一般来说,pc内的热源大户包括cpu、主板、显卡以及其他部件如硬盘等,它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化未热量。尤其对目前的高端显卡而言,动辄可达到200w功耗,其内部元件的发热量不可小觑,要保证其稳定地工作更必须有效地散热。
第1代——没有散热概念的年代
1995年11月,voodoo显卡的诞生,把我们的视觉带入了3d世界,pc机从此具有了几乎和街机同级的3d处理能力,开创了真正的3d处理技术时代。从此以后,图形芯片的发展一发不可收拾,核心工作频率由100mhz提升到现在的900mhz,纹理填充率从1亿每秒飙升到如今的420亿每秒(gtx480)。面对性能如此大的改变,发热量是可想而知的,风冷、热管、半导体制冷片等散热设备也运用到了显卡身上。今天就给他大家介绍下主流显卡散热设备的发展和趋势。
当年的voodoo显卡刚推出的时候,是没有任何散热设施的,核心上的参数完全的暴露在我们面前。与目前的主流显卡相比,当时并没有gpu的说法。而显卡上的主要核心芯片处理能力甚至比当前的网卡还要弱,所以发热量几乎为零,几乎不需要另外散热设备辅助。
第2代——散热片的运用
1997年8月,nvidia再次杀入3d图形芯片市场,发布了nv3,也就是riva
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