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散熱片的作用與特征
來源: 日期:2013-10-31 15:01:13 人氣:標簽:
散熱片的外形特征主要有以下幾點:
(1)散熱片的形狀可以是平板式的,也可以是各種型材式的,為鋁材料。
(2)散熱片套在功率放大管的管殼上,用螺絲固定在功放集成電路上,根據這些特征可以方便地在線路板上找出散熱片。
1.散熱片作用
功率放大管等在工作時,集電極要產生大量的熱量,如若不及時地將這些熱量散發掉,將大大影響它的耗散功率pcm,輕者影響器件的輸出功率,重則損壞器件。這是因為晶體管存在著熱阻,影響了這些熱量的散發。為此,在一些輸出功率較大的場合下,給功率放大管和功放集成電路等裝上散熱片,以幫助它們散熱。
如下圖所示是功放集成電路μpc2002h在加不同散熱片時的允許功耗曲線。從這一曲線中可以看出,當不給這一集成電路加散熱片時的 大允許功耗約為2w,而在加了100mmx100mmx2mm的散熱片后,其 大允許功耗可達到10w以上,這就充分說明了散熱片在功放三極管和功放集成電路中的“積極”作用。
加入散熱片后,功放管的熱阻會大大減小,集電極的熱量容易散發到空間,因而使功率放大管結溫不太高。反過來講,加了散熱片之后,降低了三極管的熱阻,在相同的環境溫度下功放三極管可以承受更大的耗散功率,這就是為什么要加散熱片的原因。
2.散熱板式散熱片特性
散熱片可以分成兩大類:一是散熱板式散熱片;二是散熱型材式散熱片,在散熱型材式的散熱片中,其具體的形狀變化很多。
散熱片本身也具有熱阻,其熱阻愈小散熱效果愈好。對于散熱板式散熱片的熱阻不僅與散熱板的面積有關,還與散板的厚度有關,并且與散熱板放置方式有關,如下圖所示的曲線可以說明它們之間的關系。
從圖中可以看出,在相同放置方式下,散熱板面積愈大,其熱阻愈小,散熱效果愈好。a、b所示曲線是散熱板水平放置時的曲線,c、d曲線是散熱板垂直放置時的曲線。由此可知,在散熱板面積、厚度相同的情況下,垂直放置時的熱阻小,散熱效果好。從曲線中還可以看出,當散熱片的厚度不同時,其散熱效果也不同。a為1.5mm時的曲線,b是厚度為3mm時的曲線,它們都是水平放置方式,但b曲線的熱阻小,說明散熱效果更好。
關于散熱板還要說明以下幾個方面的問題:
(1)在散熱板尺寸相同的條件下,應盡可能地采用垂直放置的方式,這可提高散熱效果,當然垂直放置可能受到機殼空間的限制。
(2)在一定厚度下,當散熱板的面積增大到一定程度后,其熱阻不再明顯下降,這一點可以從圖3(圖見上期)所示曲線中看出。
此時,可增大散熱板的厚度。
3.散熱型材式散熱片特性
如下圖所示是散熱型材式散熱片的熱阻特性曲線。從圖中可以看出,當散熱型材的包絡體積增大時,可有效地降低散熱片的熱阻。
關于散熱型材式的散熱片還要說明以下幾個方面的問題:
(1)當散熱型材的長度和寬度相當時,其散熱效果 好。
(2)由于散熱型材式散熱片的成本高于散熱板,所以主要用于一些大功率三極管、功放集成電路中的散熱。
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