确定散热器的尺寸！

lidenghui

对于没有热分析经验的人来说，散热器尺寸计算可能是一项艰巨的任务。市面上有一些散热器设计软件，可以让你设计和分析散热器，以满足需要冷却的设备的热要求。如果没有这类软件，也可以使用电子表格或数学软件进行快速计算，估算出维持元件所需温度所需的散热器尺寸。

?散热器设计假设

通过一些简化假设，您可以手动或使用电子表格进行散热器分析。这些计算的输出结果将是维持热源温度所需的散热器尺寸。



图 1.板翅式散热器尺寸

图 1 显示了一个典型的板翅式散热器，用于冷却常见的电气/电子元件，如照明应用中使用的 LED 以及数字电路和微处理器中使用的 MOSFET。要设计出适合您需要的散热器，需要确定 6 个尺寸。为了降低计算的复杂性，我们将作出以下假设：

散热片厚度 t 和底座厚度 b 所形成的表面积远远小于散热器的总表面积。

散热器的导热率足够高，以便散热器表面温度均匀且大致等于热源温度。

热源的长度和宽度与散热器相同，并位于散热器底部的中心位置。

热源与散热器底部完全接触。

上述假设会给计算带来一些误差。不过，进行这种计算的目的是粗略估计所需散热器的尺寸。然后可以使用更复杂的计算方法、软件或测试来完善设计。

如图 1 所示，该分析针对的是一个散热器，其底座垂直放置，仅通过自然对流和辐射进行散热。

?自然对流计算

首先根据散热器的设计限制选择 L 和 H 值，然后根据所选的 L 和 H 值计算出散热器的宽度 W、散热片间距 s 和散热片数量 N。

接着计算图 2 所示散热器外侧表面面积 A1 的对流散热量 Qc1。计算公式为 1：



这里：





A1 区域的对流系数 h1 使用公式 3 计算。该公式适用于垂直表面的自然对流。有关该公式的开发详情，请参阅参考文献 [2]。区域 A1 包括小面积的水平表面。水平表面和垂直表面的自然对流系数大小差别不大，而且水平面积相对于垂直表面较小。因此，对整个区域使用公式 3 不会产生明显误差，并可简化计算。



如图 2 所示，计算的下一步是确定翅片表面积 A2 因自然对流产生的散热量 Qc2。



等式 5 给出了翅片之间的最佳间距 sopt，该间距可产生最大的自然对流传热。公式 5 是通过计算翅片间距得出的，在该间距下，翅片内表面积与对流传热系数的乘积达到最大。有关这一推导的详细解释，请参阅 [1]。



这里：







翅片之间的对流传热系数 [1] 由公式 7 得出：



式中k是在 Tavg 处评估的空气的导热系数。



图 2.用于计算散热器散热量的面积

A2 区域因自然对流而产生的散热量 Qc2 用公式 8 计算：



对流系数 h2 用于散热片之间的垂直表面。该对流系数用于小型水平表面以及散热器外部的小型垂直表面，这些表面都包含在 A2 区域内。与计算 Qc1 时一样，由于水平表面和外部垂直表面的面积较小，且不同方向表面的对流系数大小相似，因此在面积 A2 上使用单一的 h2 值是可以接受的。

?辐射计算

对于自然对流冷却的散热器来说，辐射散热的贡献可能相当大。因此，在计算散热器尺寸时必须考虑到这一恪Ｇ氩慰肌斗?湓谏⑷绕魃杓浦械闹匾?浴罚?晗噶私夥?湓谏⑷绕髦械淖饔谩�

与自然对流散热器的计算一样，A1 区域的辐射散热量 Qr1 也是通过公式 9 计算得出的：



变量 ε 是散热器表面的辐射率，《辐射在散热器设计中的重要性》一文中列出了典型值。斯特藩-玻尔兹曼常数 σ 的值为

。

接下来，根据公式 10 计算面积 A2 的辐射传热：



计算面积 A2 的精确辐射散热量非常复杂，不适合本文寻求的简化解决方案。一个能产生相当精确结果的近似解决方案是使用表观辐射表面积 Ar2。表观辐射表面积是一个假想的面积，它覆盖了图 2 所示面积 A2 的散热器包络面。



?散热器计算

最后一步是计算在温度 Ts 下散热所需的散热片数量 N。已知散热片数量后，就可以计算出散热器的宽度。

根据能量守恒定律，热源产生的热量 Q 必须等于散热器在稳定状态下的散热量，公式 12 表示了这一点：



方程 12 中使用的 ? ? 符号是四舍五入到最接近整数的数学符号。由于散热片的数量是整数，因此需要这样做。等式 13 用于确定散热器的宽度：



通过这些计算，我们可以了解应该改变哪些尺寸来优化散热器的大小。如果要尽量减小散热器的体积，则长度应尽可能小。这将最大限度地提高散热器的传热效果，从而减少将源温度限制在所需值以下所需的表面积。

随风1

对于散热器的尺寸确定，首要的是深入理解所需冷却的设备热特性。在没有热分析经验的情况下，建议使用专业的散热器设计软件来辅助设计和分析。若无法获取这类软件，通过电子表格或数学软件，基于一些基本假设进行手动计算，也可得出大致的散热器尺寸。针对图1中的板翅式散热器，需根据所冷却元件的功率、环境温度、散热效率等参数进行具体计算。确保散热器的尺寸能够满足维持元件所需温度的要求，以保证设备的正常运行和使用寿命。

lixinfu

针对确定散热器尺寸的需求，没有热分析经验的工程师也可借助专业散热器设计软件完成尺寸计算，若无可使用的软件，可采用电子表格或数学工具进行估算。设计时，需考虑散热器的热性能参数如热阻和热容量等。针对板翅式散热器设计，应根据所需冷却的电子元件的热特性来推算散热器的尺寸，如热功率、温度需求等。基于实际的应用场景与散热需求制定设计假设并进行简化计算。若您有其他专业问题或需要详细的散热系统设计支持，建议寻求专业人士的咨询和帮助。

zy_wawj

确定散热器尺寸是一项重要的工程任务，需要充分考虑热分析。针对没有热分析经验的人，可以采用散热器设计软件辅助设计。若无法获取软件，通过电子表格或数学软件亦可进行快速计算，预估满足设备冷却需求的散热器尺寸。设计时可作如下假设：恒定的热流量、环境温度和散热器材料属性等。基于这些假设，可简化计算过程。图1展示的板翅式散热器适用于冷却电气和电子元件。在设计散热器时，需考虑元件的热功率、环境条件和散热器的材料性能等因素。综合考虑这些因素，可确保散热器的有效性并满足元件的冷却需求。

mizhongquan

确定散热器尺寸是一项重要的工程任务，对于没有热分析经验的人员来说，确实可能具有挑战性。针对此问题，建议使用专业的散热器设计软件进行分析。若无法使用此类软件，我们可以基于一些简化假设，通过电子表格进行手动计算。根据目标元件的热要求以及环境工况等因素，综合考虑散热器材质、结构、空气流速等条件，可以估算出合适的散热器尺寸。图1所示的板翅式散热器，其尺寸需根据所冷却元件的功率、热阻及环境参数等综合考虑。确保散热性能满足元件要求，确保系统稳定运行。

hk4835

针对您提到的散热器尺寸确定问题，没有热分析经验的工程师确实可能面临挑战。不过，市面上有多种散热器设计软件，能够辅助设计和分析散热器以满足设备热需求。若缺乏此类软件，通过简化假设并利用电子表格进行手动计算，也能估算散热器尺寸。为确保准确性，设计假设应基于实际工作环境与元件热特性。图1展示的板翅式散热器尺寸计算需考虑元件功率、环境温度、散热效率等因素。建议采用专业方法进行详细计算，确保散热效果满足要求。

baoshijie

确定散热器尺寸是一项重要的工程任务，对于没有热分析经验的人员来说，确实具有一定挑战性。针对您的需求，我建议您采用专业的散热器设计软件进行分析。若无法获取此类软件，可使用电子表格或数学软件进行初步估算。在进行散热器设计假设时，应考虑散热器的类型、材质、工作环境等因素。对于图1所示的板翅式散热器，在计算尺寸时，需充分考虑元件的功率、环境温度及散热需求等参数。通过合理的设计计算，可确保散热器能有效地满足元件的散热需求，确保其稳定运行。

hudaren43

对于散热器的尺寸确定，首要的是深入理解其热设计要求。在没有热分析经验的情况下，推荐使用专业的散热器设计软件来辅助设计和分析。若无可用的软件，通过简化假设进行手动计算或利用电子表格工具也可快速估算散热器尺寸。例如基于热负荷、环境参数和设备要求的最大温差等进行计算。板翅式散热器是常见的散热解决方案，针对电气和电子元件如LED及微处理器等，需确保其散热性能满足设备正常运行所需的温度要求。确保散热器的设计满足所有性能标准和使用条件，以确保长期稳定性和可靠性。

zy_wawj

针对您提到的散热器尺寸确定问题，没有热分析经验的工程师确实可能面临挑战。对于板翅式散热器而言，尺寸计算涉及多个因素，如元件的热功率、环境温度、散热器的材料属性等。在没有专业软件的情况下，我们可以采用简化假设并利用电子表格进行初步估算。建议考虑元件的最大热功率和所需的温度范围，再结合散热器的材料导热性能、空气流量等因素进行计算。为确保设计可靠性，建议进行实际测试以验证散热效果。如有需要，可进一步探讨散热器设计的细节。

fl8111

针对确定散热器尺寸的问题，对于没有热分析经验的人来说，确实需要借助相关工具或软件进行分析。市面上存在的散热器设计软件能够帮助设计和分析散热器以满足设备的热要求。若无法使用此类软件，我们可以采用电子表格或数学软件进行快速计算，以估算散热器尺寸。在设计散热器时，我们可以基于一些简化假设进行手动计算或使用电子表格进行散热器分析。图1显示了一个典型的板翅式散热器，此散热器的设计需要考虑到被冷却元件的功率、环境条件和散热介质等因素。在详细设计前，我们必须完成热分析以确定所需的散热器尺寸，以确保元件能在合适的工作温度下运行。

hk4835

对于确定散热器的尺寸，确实需要综合考虑热分析。在没有热分析经验的情况下，推荐使用散热器设计软件来辅助设计和分析。若无法使用此类软件，采用电子表格或数学工具进行快速计算也是可行的。手动计算时，基于简化假设进行分析，得出维持元件所需温度所需的散热器尺寸。针对您提供的板翅式散热器，应结合具体元件的热功率、环境温度及散热条件进行设计。建议采用热阻、热容量等参数进行计算，并结合实际情况调整设计。确保散热性能满足要求，保证元件稳定运行。

随风1

针对确定散热器尺寸的问题，对于没有热分析经验的人，确实需要借助专业工具进行设计。市面上有多种散热器设计软件能够辅助设计和分析，以满足设备的热要求。若无法使用这些软件，也可采用电子表格或数学软件估算尺寸。在散热器设计过程中，可通过简化假设进行手动计算或使用电子表格进行初步分析，以得出所需散热器尺寸以维持元件的适宜温度。图1展示的板翅式散热器是用于冷却电子元件的典型结构。在详细设计前，需要根据元件的热特性及运行环境，结合散热器的材料、工艺和空气流动等因素，进行细致的热分析以确定准确的尺寸。

marjrh

确定散热器尺寸是一项重要的工程任务，需要综合考虑热负载、环境温度、散热材料等因素。对于没有热分析经验的人员，建议使用专业的散热器设计软件进行分析。若无法使用软件，可通过简化假设进行手动计算或使用电子表格进行散热器分析。在设计过程中，应考虑散热器的材料、结构形式及空气流量等因素。图1展示的板翅式散热器是常见的散热结构，为确保元件在正常工作条件下不会过热，需根据元件的热负载及散热需求计算合适的尺寸。最终设计的散热器应满足元件的散热要求，确保其性能稳定可靠。

开垦者

根据您提供的信息，针对散热器的尺寸确定，以下是我的专业回复：

散热器尺寸的确定是一项需要严谨对待的任务，尤其对于没有热分析经验的人员来说。我们可以采用散热器设计软件来进行设计和分析，以满足设备的热要求。若无法使用此类软件，利用电子表格或数学软件进行快速计算也是一种有效的估算方法。在进行散热器设计假设时，我们可以通过简化模型来手动或使用电子表格进行散热器分析，进而得出维持热源所需温度的散热器尺寸。对于图1所示的板翅式散热器，其尺寸需根据具体的应用环境和元件的热需求来确定，以确保散热效果满足设备正常运行的要求。

由于需要具体数据和更多细节来进行准确的计算和设计，建议您提供更详细的信息或咨询专业的汽车工程师进行更精确的分析和计算。

fl8111

针对您提到的散热器尺寸确定问题，对于没有热分析经验的人员来说，确实需要借助相关工具或软件进行分析。市面上存在的散热器设计软件能够帮助您根据设备热要求来设计并分析散热器。若无法使用此类软件，利用电子表格或数学软件进行基础计算也是一种方法，可估算维持元件所需温度下的散热器尺寸。设计时，可基于一些简化假设进行散热器分析。对于图1所示的板翅式散热器，其尺寸需根据具体的应用场景、冷却需求及被冷却元件的发热量等因素综合考虑。建议采用专业的热设计工具进行精确分析，确保散热效果满足需求。