咨詢熱線
137-2866-5346導(dǎo)熱介面材料廠解釋熱設(shè)計(jì)中的常用詞匯:電子產(chǎn)品中經(jīng)常會(huì)用到“熱阻”(K/W)這個(gè)詞。在圖1的示例中,連接A和B的管道越細(xì),水就越難流出,A和B之間的水位差也就越大。相反,加粗管道后,AB之間的水位差將會(huì)消失。這種阻礙水流動(dòng)的作用就相當(dāng)于熱阻。舉例來說,當(dāng)熱流量為1W、溫度上升1K時(shí),熱阻就是1K/W。在熱設(shè)計(jì)中,熱阻扮演著非常重要的角色。因?yàn)橹灰罒嶙?,就能?gòu)思出散熱措施,例如“如果要制造熱阻為5K/W的散熱片,尺寸大約會(huì)達(dá)到50mm×50mm×30mm”、“熱阻為0.1K/W、因此必須要有風(fēng)扇”等等。
發(fā)熱量和散熱量也是熱設(shè)計(jì)的常用詞匯,但二者都屬于“熱流量”(W),表示1秒的時(shí)間中產(chǎn)生或轉(zhuǎn)移的熱量。“熱容量”(J/K)也是一個(gè)重要參數(shù)。熱容量相當(dāng)于圖1中水箱A的底面積。如果底面積大,即使加入大量的水,水位也不容易上升。相反,如果底面積小,即使只加入少量的水,水位也會(huì)猛漲。熱也是如此,如果是熱容量大的大鐵塊,就算發(fā)熱量大,溫度也很難升高。相反,如果是熱容量小的小塑料容器,哪怕發(fā)熱量不大,溫度也會(huì)迅速升高。
也就是說,熱容量代表的是水位上漲1m需要注入多少L水,即使溫度升高1K需要多少J熱量。假設(shè)熱容量為1J/K,熱流量為1W。此時(shí),1秒鐘將有1J的熱能流入;而每吸收1J的熱量,溫度會(huì)升高1K。因此,如果忽略熱量的流失,1秒的時(shí)間中溫度會(huì)升高1K。由此可知,只要知道了熱容量,就能推算出溫度的升降。
熱容量等于“比熱×重量”,計(jì)算非常簡單(注1)。比熱是單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量,單位為J/kg?K(或J/kg?℃)。質(zhì)量則是體積×密度。比熱和密度都是物理性質(zhì),可以在手冊(cè)中查到,而且,體積是由尺寸決定的,因此,只要知道材料和尺寸,就能計(jì)算出熱容量。至于印刷電路板等復(fù)合材料,在計(jì)算出各種材料的熱容量之后,相加即為總的熱容量。
(注1)熱阻的計(jì)算方式因熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射等熱移動(dòng)的方式而異,非常復(fù)雜?!盁崃髅芏取保╓/m2)在圖1中指的通過管道時(shí)熱流量的密度,也叫熱通量。通常來說,通過的熱量是發(fā)熱量,發(fā)熱量除以表面積即為熱流密度。因?yàn)榘l(fā)熱量代表發(fā)熱能力,表面積代表散熱能力,所以,熱流密度就相當(dāng)于發(fā)熱能力與散熱能力之比。因?yàn)槲矬w內(nèi)的熱量只能通過該物體與空氣接觸的面、也就是表面釋放,所以,在熱量通過的部分中,表面積是最重要的條件。
熱流密度與溫度的上升量成正比,熱流密度越大,溫度上升越多。反言之,通過管理熱流密度,可以使溫度控制在一定水平以下。例如,在印刷電路板上安裝部件時(shí),熱流密度等于部件的總發(fā)熱量除以印刷電路板的總表面積。如果采用自然空冷,一般來說,熱流密度達(dá)到400W/m2以上就容易發(fā)生故障,因此要控制在300W/m2左右。如上所述,通過計(jì)算熱流密度,可以實(shí)現(xiàn)安全的設(shè)計(jì)。因此,在分割電路板時(shí),要盡量考慮到熱流密度,做到均勻分割。而且,不只是整塊電路板,對(duì)于每一個(gè)部分也要遵循這樣的思路。假設(shè)整塊電路板的熱流量為5W,如果把2W和1W的部件集中在一起,這一部分的熱流密度就會(huì)增加,導(dǎo)致散熱效率降低。通過像這樣綜合管理整體和單獨(dú)的熱流密度,散熱措施的設(shè)計(jì)會(huì)變得輕松許多。
本文出自深圳市石金科技股份有限公司,公司是集銷售、應(yīng)用開發(fā),產(chǎn)品加工的石墨專業(yè)廠家,專門為模具行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、真空熱處理爐、電子半導(dǎo)體及太陽能光伏(石墨舟)產(chǎn)業(yè)等提供石墨材料、石墨電極和相關(guān)的石墨制品,歡迎致電13662687390
聯(lián)系部門
鐘先生:150-1381-7458
羅小姐:137-2866-5346
電子郵箱:project@goldstonelee.net
公司地址:深圳市寶安區(qū)燕羅街道塘下涌社區(qū)安潤路2號(hào)101,201,301