文章概要如下：
一、計(jì)算公式
為了推導(dǎo)風(fēng)冷散熱器熱阻計(jì)算公式作如下設(shè)定：
1， 散熱器是由很多塊金屬平板組成，平板一端連在一起成一塊有一定厚度的基板，平板之間存在間隙，散熱器的基本單元是一塊平板;
2， 平板本身具有一定的長度、寬度和厚度(L×l×b)。平板的橫截面積A =L × b;
3， 由n個(gè)平板(齒片)組成的散熱器如圖一所示，平板(齒片)數(shù)為n ;
4， 由此可見，參數(shù)L即為散熱器長，或稱“截長”;
5， 設(shè)散熱器端面周長為“S”。
大功率半導(dǎo)體器件安裝在基板上，工作時(shí)產(chǎn)生的熱通過接觸面?zhèn)鞯缴崞鞯倪^程屬于固體導(dǎo)熱。散熱器平板周圍是空氣。風(fēng)冷條件下平板上的熱要傳到空氣中屬于固體與流體間的傳熱。所以風(fēng)冷散熱器總熱阻等于兩部分熱阻之和：
Rzo(總熱阻)= Rth(散熱器內(nèi)固體傳熱)+ Rthk(散熱器與空氣間的傳熱熱阻)
引用E.R.G.埃克爾特和R.M..德雷克著的“傳熱與傳質(zhì)”中的基本原理和公式。推導(dǎo)出如下實(shí)用公式：
Rzo(總熱阻)= Rth(散熱器內(nèi)固體傳熱)+ Rthk(散熱器與空氣間的傳熱熱阻)
引用E.R.G.埃克爾特和R.M..德雷克著的“傳熱與傳質(zhì)”中的基本原理和公式。推導(dǎo)出如下實(shí)用公式：
Ks 為散熱器金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)。20℃時(shí)，純鋁：KS = 175.6 千卡/ 小時(shí)米 ℃;
純銅：Ks = 332 千卡/ 小時(shí) 米 ℃;參數(shù)L、l、b、S的單位：米;風(fēng)速us 單位：米/秒
如散熱器端面的周邊長為S 、散熱器的長為L，忽略兩端面的面積，散熱器的總表面積為： A = S L 。代入上式后，強(qiáng)迫風(fēng)冷條件下散熱器總熱阻公式也可寫成：
純銅：Ks = 332 千卡/ 小時(shí) 米 ℃;參數(shù)L、l、b、S的單位：米;風(fēng)速us 單位：米/秒
如散熱器端面的周邊長為S 、散熱器的長為L，忽略兩端面的面積，散熱器的總表面積為： A = S L 。代入上式后，強(qiáng)迫風(fēng)冷條件下散熱器總熱阻公式也可寫成：
對某一型號(hào)的散熱器來說參數(shù) Ks、b、n、S 都是常數(shù)。用此公式即可求出不同長度L、不同風(fēng)速us條件下的總熱阻，并可作出相應(yīng)曲線。
本公式的精確性受到多種因素的影響存在一定誤差。主要有：
�、�，受到環(huán)境空氣的溫度、濕度、氣壓等自然因素的影響。如散熱器金屬的熱導(dǎo)系數(shù)“Ks”與金屬成分及散熱器工作時(shí)溫度有關(guān)，本文選用的是20℃時(shí)的純鋁。
�、ⅲ闹兴玫�“風(fēng)速”是指“平均風(fēng)速”。
ⅲ，公式中描述散熱器尺寸的b、n、S、L、l、五個(gè)參數(shù)不可能表達(dá)散熱器外形的全部。這只是它的基本尺寸。
計(jì)算值和實(shí)際測試結(jié)果相比其誤差值約在10%以下，風(fēng)速較低時(shí)誤差較大。
本公式的精確性受到多種因素的影響存在一定誤差。主要有：
�、�，受到環(huán)境空氣的溫度、濕度、氣壓等自然因素的影響。如散熱器金屬的熱導(dǎo)系數(shù)“Ks”與金屬成分及散熱器工作時(shí)溫度有關(guān)，本文選用的是20℃時(shí)的純鋁。
�、ⅲ闹兴玫�“風(fēng)速”是指“平均風(fēng)速”。
ⅲ，公式中描述散熱器尺寸的b、n、S、L、l、五個(gè)參數(shù)不可能表達(dá)散熱器外形的全部。這只是它的基本尺寸。
計(jì)算值和實(shí)際測試結(jié)果相比其誤差值約在10%以下，風(fēng)速較低時(shí)誤差較大。
