在我們?nèi)粘J褂眉译姷臅r(shí)候,其需要運(yùn)作就會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱,既然發(fā)熱了就一定是需要散熱的,否則家電就會(huì)容易因?yàn)闇囟冗^(guò)高而出現(xiàn)故障,很多時(shí)候散熱器出了問(wèn)題家電也會(huì)跟著出現(xiàn)問(wèn)題。那么散熱器的作用這么大,它到底是怎樣的設(shè)計(jì)原理呢,它的作用又是什么呢?下面我們一起來(lái)研究一下。
散熱器設(shè)計(jì)原理
要了解散熱器的設(shè)計(jì)原理,首先我們來(lái)看看熱量傳遞的方式是怎樣的。
散熱方式是指該散熱器散發(fā)熱量的主要方式。在熱力學(xué)中,散熱就是熱量傳遞,而熱量的傳遞方式主要有三種:熱傳導(dǎo),熱對(duì)流和熱輻射。
一、熱傳導(dǎo)。物質(zhì)本身或當(dāng)物質(zhì)與物質(zhì)接觸時(shí),能量的傳遞就被稱(chēng)為熱傳導(dǎo),這是最普遍的一種熱傳遞方式。比如,CPU散熱片底座與CPU直接接觸帶走熱量的方式就屬于熱傳導(dǎo)。
一、熱對(duì)流指的是流動(dòng)的流體(氣體或液體)將熱帶走的熱傳遞方式,在電腦機(jī)箱的散熱系統(tǒng)中比較常見(jiàn)的是散熱風(fēng)扇帶動(dòng)氣體流動(dòng)的"強(qiáng)制熱對(duì)流"散熱方式。
二、熱輻射指的是依靠射線輻射傳遞熱量,日常最常見(jiàn)的就是太陽(yáng)輻射。這三種散熱方式都不是孤立的,在日常的熱量傳遞中,這三種散熱方式都是同時(shí)發(fā)生,共同起作用的。
那么散熱器的設(shè)計(jì)原理到底是怎樣的呢???在電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)中,型材散熱器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便、散熱效果好而得到了廣泛的應(yīng)用。它由肋片和基座構(gòu)成,主要的幾何參數(shù)包括肋片長(zhǎng)、肋片厚,肋片數(shù)、基座厚、基座寬等。在選擇散熱器時(shí)一般需要依據(jù)散熱器熱阻來(lái)合理選擇,同時(shí)還需要考慮以下幾點(diǎn):安裝散熱器允許的空間、氣流流量和散熱器的成本等。散熱器散熱的效果與散熱器熱阻的大小密切相關(guān),而散熱器的熱阻除了與散熱器材料有關(guān)之外,還與散熱器的形狀、尺寸大小以及安裝方式和環(huán)境通風(fēng)條件等有關(guān),目前沒(méi)有精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式能夠用來(lái)計(jì)算散熱器的熱阻,通常是通過(guò)實(shí)際測(cè)量得到。而散熱器的有效面積與散熱器幾何參數(shù)密切相關(guān)。