电源散热研究: 铜,铝,铁,陶瓷散热片/散热器性能对比;绝缘材料/导热材料选型讲解专题.

可否对比下黑色与白色氧化铝的导热特性?
再来点散热片与开关管之间绝缘片的特性介绍?

从图表中可以看出,导热系数依次为:银--铜--金--石墨粉--氧化铍--铝--氮化铝--碳化矽--六方氮化硼--铁--氧化铝--不锈钢.其中铜,铝,铁为最常用的散热材料,但不绝缘,价格铝最便宜.氧化铍,氮化铝,氧化铝都是绝缘材料,且导热不错,能耐高压,耐高温.在大功率发热元器件,氧化铝做为导热绝缘坠片,是理想的选材.

电源设计都要考虑效率与散热问题,此公式供大家参考:
T=(P/Fm)^0.8 *539/A
P : 损耗(热量);
Fm: 散热面积;
A :散热校正系数,与散热材料有关;
T :温升.

黄铜做散热器,表面很容易变黑,尽量用渡镍的铜做,可在散热片上加防氧化层.

任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量.小功率器件损耗小,无需散热装置.而大功率器件损耗大,若不采取散热措施,则管芯的温度可达到或超过允许的结温,器件将受到损坏.因此必须加散热装置,最常用的就是将功率器件安装在散热器上,利用散热器将热量散到周围空间,必要时再加上散热风扇,以一定的风速加强冷却散热.在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板,它有更好的散热效果. 散热计算就是在一定的工作条件下,通过计算来确定合适的散热措施及散热器.功率器件安装在散热器上.它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经散热器将热量散到周围空间.

那个A有哪些取值?

采用什么方式散热以及散热片要多大,由以下条件决定:
1、元件损耗
2、元件散热环境
3、元件最高允许温度
如果要进行散热设计,上面的三个条件必须提供,然后才能进行估算.

大部分TO-220三极管,一般中间那个脚是C,它又跟管子本身的金属片相连,也有不相连的.散热片与金属片那个脚相连,所以一些高压,绝缘不良的问题要主意啦,要留有一定的距离,或选好的绝缘材料.

难道我这个问题不值得回答???????????

A的取值范围,要看你所用的散热材料,是用铜,铝还是铁,要查下它们的参数,导热系数,热阻.散热设计是一个比较复杂,也很头痛的事情,相互学习吧.希望有更多的人来参与,讨论.

哈哈哈....非也,老兄,俺也是半桶水,请多指教.

以7805为例说明问题.
设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W
按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.
正确的设计方法是:
首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.
计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.

国际化标准组织ISO规定:确定散热器的传热系数K值的实验,应在一个长( 4±0.2 )m×宽( 4±0.2 )m×高( 2.8±0.2 )m的封闭小室内,保证室温恒定下进行,散热器应无遮挡,敞开设置.
散热器的传热系数是表示:当散热器内热媒平均温度与室内空气温度的差为1℃时,每 ㎡ 散热面积单位时间放出的热量.单位为W/㎡.℃.
散热量单位为W.传热系数与散热量成正比.
影响散热器传热系数的最主要因素是热媒平均温度与室内空气温度的温差△T,散热器的材质、几何尺寸、结构形式、表面喷涂、热媒温度、流量、室内空气温度、安装方式、片数等条件都会影响传热系数的大小.
散热器性能检测标准工况(当△T=64.5℃时),即:热媒进口温度95℃,出口温度70℃,空气基准温度18℃.

安规要求:
对初/次级距离有三种方式:
1.爬电距离达到要求.
2.空间距离达到要求.
3.采用绝缘材料:
a.用大于0.4mm厚的绝缘材料.
b.用能达到耐压要求的多层安规绝缘材料距离可小于0.4mm
如变压器中用三层黄胶纸.

散热器的计算:
总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/Pd
Tjmax :芯组最大结温150℃
Ta :环境温度85℃
Pd : 芯组最大功耗  
Pd=输入功率-输出功率
  ={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2
  =5.5℃/W
总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知 RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C
其中k:导热率  铝为2.08
d:散热器厚度cm  
A:散热器面积cm2    
C:修正因子  取1
按现有散热器考虑,d=1.0  A=17.6×7+17.6×1×13
算得 散热器热阻RQd-a=4.1℃/W,

谢谢,楼主的这个贴子不错.
不过我感觉黑色涂层的散热器应该另有考虑,是不是对幅射散热更好一点?

问个很土的问题:对于有机壳的电源,装壳后里面黑咕隆咚的,黑色散热器和金属本色散热器对辐射散热能有多大差别呢?

热量传递的三种基本方式:导热、对流和辐射.
传热的基本计算公式为:
      Φ=ΚAΔt
式中:Φ —— 热流量,W;
      Κ —— 总传热系数,W/(m2·℃);
      A —— 传热面积,m2;
      Δt—— 热流体与冷流体之间的温差,℃.

没明白您的意思,黑色可以吸热,涂点黑色就能解决散热问题?如果是这样散热也太容易解决了!

哈哈哈,兄弟,我也对这黑色有凝问,好象是金属本体越黑辐射越好.最难搞的怕是辐射传热啦.

仁兄,卖东西归卖东西,但我觉得你的信息应该求证一下再发出来,这样不但有利于你以后卖东西,也不会误导其他人.

下面是我的一些看法:
相对于对流来说,辐射好解决多了.甚至通过简单的估算就能算出辐射传热量.

关于辐射,以下信息供参考:
强迫对流散热时通常不用考虑辐射,因为90%以上的热量都是对流带走的.
通常只有自然对流散热时才考虑辐射,这个时候辐射大概会带走总热量的40%.
还有一个最基本的问题:能量守恒.能量最终是要传到空气这种能把能量转移出系统的介质上去的,而不是被黑色的东西吸收,如果黑色的东西只吸收而不把能量传递出去,只会造成自身温度越来越高.
关于辐射有个基本定律:吸收辐射的能力越强,自身往外辐射的能力也越强.
根据这个基本定律,黑色的东西吸收太阳光最强,所以黑色的衣服在同样的光照下最热,同时黑色的东西往外发射可见光的能力也很强,但要注意,有可能仅限于发射可见光.而我们通常遇到的热辐射只是红外辐射而已(通常所见的物体根本不是通过可见光往外放射能量,只能通过波长较长的红外线放射能量.)但同时,我们判断物体的颜色根据的只是可见光,根据我们的经验我们会想当然的去拿物体的颜色判断它对辐射换热的好处,但其实根本就不对.物体辐射换热的能力是由自己表面的发射率决定的,这个发射率针对不同的波长也会不同.对于红外辐射来说,表面阳极氧化处理后的发射率会比抛光的好很多,而有机材料,像各种漆,表面发射率是很大的.散热器通常的两种表面处理方法就是阳极氧化和喷漆.我们通常见到的黑色大部分是喷了黑色的漆,它对辐射有好处不是因为它是黑色而是因为它本身是漆,如果我喷白色的漆的话也同样能起到加强辐射的作用.

以上信息可以在传热学书上找到.请参考.

黑色涂层的散热器:指的是铝,铁,铜,主要作用还是防氧化,幅射也有点吧.按原理黑色可吸热(太阳下穿件黑衣服感觉热些),如是这样可行的话,大家涂点颜色,就可以解决热的问题啦.我是粗人.

能卖出产品当然高兴,能帮到别人也是一种快乐,学到知识更是一件好事;技术不精,混口饭吃,请多关照.

兄台切勿介怀,本人只是觉得在技术论坛发消息要严谨而已,因为信息会被人参考.并无他意.

做过几年开发,学艺不精,改行啦.人也老啦,现只能做些简单的事情.兄弟在哪高就呀?

太谦虚了.销售并不简单,需要的经验和知识都是学不来的,只能靠积累.
我是做电子设备散热的,在企业的研发中心.

唉呀,终于找到高手啦,我主要做陶瓷导热坠片,陶瓷散热片;应用于大功率,小体积,紧密型的机种.遇到很多客户,对散热方面也不是很懂,对材料也不是很了解.
我的邮箱:miqj@yahoo.cn; QQ:502407741.有空,可以加我,咱聊聊.

学到不少,谢谢详细解释

电子设备散射是近些年才开始被重视的,现在很多公司还都没有专门的散热工程师,所以跟你交流的可能都是电子或机构工程师.以后这方面肯定会越来越受重视,没有散热工程师可能会做不下去.
你生意会越来越好的.呵呵.