最簡(jiǎn)單實(shí)用的散熱器

最簡(jiǎn)便實(shí)用的散熱裝置就是散熱器。一個(gè)有許多葉片的散熱器或一個(gè)面積較大的散熱板都會(huì)大大增加散熱面積，給熱的傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射都會(huì)帶來很大的方便。就理論而言，卞介面積無限大的散熱器可使熱阻為零。但實(shí)際上是無法做到這一點(diǎn)的，這是因?yàn)樯崞魇褂弥姓加械目臻g有限，這就要求合理地選擇散熱器和計(jì)算其面積。

根據(jù)條件，可以將溫度一熱流方程寫成如下形式

式中：PD（max）---半導(dǎo)體三極管最大耗散功率;

Tj（max）---半導(dǎo)體三極管所允許承受的最高溫度;

TA（max）---要求電路工作時(shí)所處的最高環(huán)境溫度;

θ---熱流所經(jīng)過的總熱阻。

從第一節(jié)中我們知道

θ＝θjc+θcs+θsa

式中：θjc--半導(dǎo)體器件pN結(jié)到器件外殼的熱阻（C/W）;

θcs--外殼到散熱器的熱阻（T/W）;

θsa--由散熱器表面到周圍空氣中的熱阻（℃/W）。

θjc一般由制造商提供，可從手冊(cè)中查出。θcs+根據(jù)散熱器與外殼的接觸形式也可以求出。θsa是控制半導(dǎo)體器件結(jié)溫三個(gè)熱阻中最重要的一個(gè)參數(shù)，在選擇散熱器時(shí)具有重要的作用。該熱阻越小，則導(dǎo)致θ越小，半導(dǎo)體器件在不超過最高結(jié)溫時(shí)所使用的功率越大。θsa是熱交換系數(shù)（hc）和散熱面積（A）的函數(shù)，有以下關(guān)系：

熱交換系數(shù)屁是一個(gè)很復(fù)雜的函數(shù)，很難取一個(gè)通用的系數(shù)。因此，為方便散熱器的選用，常常由提供的各種實(shí)用曲線來求得θsa。

從θsa公式中可以看到，增大散熱器面積可以減小抵，同佯增大熱交換系數(shù)址也可以減小θsa。在一般散熱裝置中，廣為采用的是自然對(duì)流方式，此時(shí)只能采取增加散熱器面積的方法來減小θsa。若由于受到空間限制而無法增加散熱器面積，θsa的減小往往采用強(qiáng)制對(duì)流的方式來實(shí)現(xiàn)。

下面以7800系列三端集成穩(wěn)壓器來說明散熱器的設(shè)計(jì)方法。

已知數(shù)據(jù)為：PD=8W;Tj（max）=125℃;設(shè)TA（max）60T，手冊(cè)查得θjc=5℃/W。

將數(shù)據(jù)代人前面的方程，得

計(jì)算的結(jié)果表明，剩下的任務(wù)就是選擇適當(dāng)?shù)纳崞骱痛_定散熱器與7800三端集成穩(wěn)壓器的安裝方式，以保證θcs加θsa，不大于3·13℃/W。