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跪求,如何根据晶体的功耗来计算散热片的面积与大小

我用MOS管做一款电源,管子的总损耗为28W,我打算选用铝片散热,应该选多大呢,求大侠们指点!
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hehaq
LV.2
2
2007-08-11 16:21
理论上用铝散热器每瓦要12立方厘米,就是说每瓦需用1.2毫米厚的铝板,边长为10厘米的正方形这么大的铝散热器,你电源用的管子功耗为28W,理论上是12立方厘米乘上28等于336立方厘米.实际上还要看你的电源散热器所处的位置,也就是说它的通风散热条件如何,条件好,可适当缩小点.
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bpower
LV.4
3
2007-08-13 13:25
@hehaq
理论上用铝散热器每瓦要12立方厘米,就是说每瓦需用1.2毫米厚的铝板,边长为10厘米的正方形这么大的铝散热器,你电源用的管子功耗为28W,理论上是12立方厘米乘上28等于336立方厘米.实际上还要看你的电源散热器所处的位置,也就是说它的通风散热条件如何,条件好,可适当缩小点.
谢谢兄台的指点,

还想问一下,铝散热片的热阻是多大啊,

我的温升要求是60度,就是在室温25度时,晶体的本体表面不能超过85度,晶体的晶结到本体表面的热阻是1.73度/瓦,晶结到周围空气的热阻是61度/瓦,空气是不流动的,就是说风速为零,如果空气流动,风速不为零的话,应该如何从理论上进行计算,有没有什么好用的公式?

应怎样计算铝片的大小?

还有,据我所知,散热能力一般与表面积的关系较大,面积越大,散热能力一般较强,,,如果用体积来描述的话,会不会与实际差太远啊?
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bpower
LV.4
4
2007-08-13 14:23
@hehaq
理论上用铝散热器每瓦要12立方厘米,就是说每瓦需用1.2毫米厚的铝板,边长为10厘米的正方形这么大的铝散热器,你电源用的管子功耗为28W,理论上是12立方厘米乘上28等于336立方厘米.实际上还要看你的电源散热器所处的位置,也就是说它的通风散热条件如何,条件好,可适当缩小点.
还要请教一下兄台,理论上用铝散热器每瓦要12立方厘米,这个结论是在什么条件下得出来的,是很多实践经验的总结吗,其允许的温升是多少呢,就是说,管子有1瓦的耗损,也用了这么大的铝散热片(12立方厘米),那么管子的温度会上升多少度呢?
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hehaq
LV.2
5
2007-08-14 10:48
@bpower
还要请教一下兄台,理论上用铝散热器每瓦要12立方厘米,这个结论是在什么条件下得出来的,是很多实践经验的总结吗,其允许的温升是多少呢,就是说,管子有1瓦的耗损,也用了这么大的铝散热片(12立方厘米),那么管子的温度会上升多少度呢?
通常引用每瓦12立方厘米是指通风条件不是很好,温升不超过40度的经验数据.而散热器并不是面积越大越好,厚度也是很重要的.关于计算出的体积如何换算成具体的面积,这主要看你的容许面积是多大,
采用的是那种形状的散热器来决定的.
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hehaq
LV.2
6
2007-08-14 17:44
@bpower
还要请教一下兄台,理论上用铝散热器每瓦要12立方厘米,这个结论是在什么条件下得出来的,是很多实践经验的总结吗,其允许的温升是多少呢,就是说,管子有1瓦的耗损,也用了这么大的铝散热片(12立方厘米),那么管子的温度会上升多少度呢?
每瓦12立方厘米是前人先根据理论计算出来,再根据实际应用的情况调整后总结出来的,我们只是引用而已.
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bpower
LV.4
7
2008-04-15 17:47
@hehaq
每瓦12立方厘米是前人先根据理论计算出来,再根据实际应用的情况调整后总结出来的,我们只是引用而已.
兄台,你的数据是不是搞错了,我实际测试了一下,输出功率30W,输入40W,效率75%,总损耗为10W,开关管MOS的损耗的约3W,用了一个长方形散热片,铝的,长62mm,宽26mm,厚2mm,体积为3224立方毫米,约3.2立方厘米,温升测出来是35度,没有风扇,是自然冷却,所以1W要12个立方不准,要1.2个立方还差不多,是不是搞错了一个数量级啊?
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2008-04-17 10:24
@bpower
兄台,你的数据是不是搞错了,我实际测试了一下,输出功率30W,输入40W,效率75%,总损耗为10W,开关管MOS的损耗的约3W,用了一个长方形散热片,铝的,长62mm,宽26mm,厚2mm,体积为3224立方毫米,约3.2立方厘米,温升测出来是35度,没有风扇,是自然冷却,所以1W要12个立方不准,要1.2个立方还差不多,是不是搞错了一个数量级啊?
散热器的大小及形状由以下参数决定:
散热环境;损耗;允许温升

热从热源最终流到环境中的途径如下:
从热源(结)到管子表面->结壳热阻Rjc
从管子表面到散热器->接触面接触热阻(或绝缘垫片热阻)Rtim
从散热器base到散热器整个散热表面->散热器上的热扩散热阻Rhs
从散热器表面到空气->对流换热阻Rc

根据环境温度和最高允许温度可以求得最大允许温升,根据最大允许温升和损耗可以求得最大允许总热阻,在已知Rjc,Rtim,Rc的情况下,根据最大允许总热阻可以求出散热器热阻.

根据散热器热阻即可选择合适的散热器.需要说明的是,散热器的热阻和散热器的热扩散性能以及表面积关系很大,和重量的关系似乎不明显.不知道你为什么用重量和体积去估算它.较重的散热器效果较好通常是因为它的表面积和热扩散性能通常大些,但同样重量的材料也可以制造出表面积和热扩散能力不同的散热器(即热阻不同),而且性能可能会差别较大.那些用重量来估计散热器的方法都是经验方法,误差应该比较大,请甚用.
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bpower
LV.4
9
2008-04-19 22:08
@alexandler
散热器的大小及形状由以下参数决定:散热环境;损耗;允许温升热从热源最终流到环境中的途径如下:从热源(结)到管子表面->结壳热阻Rjc从管子表面到散热器->接触面接触热阻(或绝缘垫片热阻)Rtim从散热器base到散热器整个散热表面->散热器上的热扩散热阻Rhs从散热器表面到空气->对流换热阻Rc根据环境温度和最高允许温度可以求得最大允许温升,根据最大允许温升和损耗可以求得最大允许总热阻,在已知Rjc,Rtim,Rc的情况下,根据最大允许总热阻可以求出散热器热阻.根据散热器热阻即可选择合适的散热器.需要说明的是,散热器的热阻和散热器的热扩散性能以及表面积关系很大,和重量的关系似乎不明显.不知道你为什么用重量和体积去估算它.较重的散热器效果较好通常是因为它的表面积和热扩散性能通常大些,但同样重量的材料也可以制造出表面积和热扩散能力不同的散热器(即热阻不同),而且性能可能会差别较大.那些用重量来估计散热器的方法都是经验方法,误差应该比较大,请甚用.
谢谢兄台指点,受益非浅!
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ningfei098
LV.4
10
2014-05-16 09:50
@bpower
谢谢兄台指点,受益非浅!
能否拿些具体的例子来讲讲;纯理论地讲搞得我云里雾里的,虚心向各位大师求教!谢谢!
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