电子散热器是一种热交换器吗

 一个工作中的电力电子器件由于种种原因本身要发热。如何驱散掉这些热呢?人们发明了“电子散热器”，实际上它是一种热交换器。电子散热器把器件的发热面与散热器平面紧贴一起，热就从器件传到温度较低的散热器上，然后通过流动的空气、水或其他介质吸收散热器上的热并把它带走。此时，我们可以看到存在着一条热流通道，它是从热源——发热的器件芯片开始到带走热的介质为止。如果在这条热流通道中固体部分用的是高导热系数材料、流体部分又是热容高的材料，那么热就散的快，也就是热流遇到的阻力小。这里提出了一个“热阻”概念风机吹出的风是流体，同样遵循流体运动原理。即前方阻力小风速就大，流量增大;前方阻力大，风速就小，流量减小，有如并联电路的欧姆定律。所以不能用减小散热片的间距多加翅片，来单纯达到加大散热器的表面积的效果。因为间距一小，空气阻力增加，风在间隙处很难进去。此时，如在散热器周边没有阻挡物，大量的风就从周边通过。间隙内的风速很小，风量也不大，达不到冷却的目的电力电子器件散热的基本原理(1)中提出在风冷条件下决定Rsa 的三个因素只是定性分析。实际使用中并不是“越大越好”，电子散热器而是根据需要进行设计和合理选用，否则会脱离实际，成本也会因此上升或体积变得很大。为此，散热器的选择可按以下步骤进行：    1，Tj，即器件芯片温度。每一种电力电子器件的国家质量标准都有明确规定。如晶闸管 Tj 的允许最高温度为125℃，考虑到设计余量，按85%取，即107℃。流动介质的温度(环境温度)Ta 通常取40℃。它们之间温差(又称芯片结温升)每个散热器都有它的特性曲线。图二即是挤压铝型材散热器DXC-548的特性曲线。曲线图表示了散热器长度、风速与热组的关系。从图可看到：1，风速超过6米/秒，热阻R下降不明显，风速再大意义不大;2，长度增加一倍热阻R下降不到一倍，在某范围作用较大(如图中50mm到200mm)，到一定长度后，再加长意义不大(如图中300mm到400mm)。况且加长后对风的阻力加大，要保持原有风速就要加大风机的风压。此时要选择更大的散热器(端面周边边长更长)才能达到所需的热阻值。    如果上面公式计算得出要求用热阻 R = 0.1℃/瓦的散热器，那么从图中可见有两种选择，即曲线图中的M点和N点，就是200mm长，风速2.5米/秒或100mm长，风速5.5米/秒，一般设计时可在这范围内选择，比如150mm长，风速4米/秒以上，这样是比较经济的。   

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