在我們日常使用家電的時(shí)候,其需要運作就會(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 )容易因為溫度過(guò)高而出現故障,很多時(shí)候散熱器出了問(wèn)題家電也會(huì )跟著(zhù)出現問(wèn)題。那么散熱器的作用這么大,它到底是怎樣的設計原理呢,它的作用又是什么呢?下面我們一起來(lái)研究一下。
散熱器設計原理
要了解散熱器的設計原理,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,熱對流和熱輻射。
一、熱傳導。物質(zhì)本身或當物質(zhì)與物質(zhì)接觸時(shí),能量的傳遞就被稱(chēng)為熱傳導,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。
一、熱對流指的是流動(dòng)的流體(氣體或液體)將熱帶走的熱傳遞方式,在電腦機箱的散熱系統中比較常見(jiàn)的是散熱風(fēng)扇帶動(dòng)氣體流動(dòng)的"強制熱對流"散熱方式。
二、熱輻射指的是依靠射線(xiàn)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。
那么散熱器的設計原理到底是怎樣的呢???在電子設備熱設計中,型材散熱器由于結構簡(jiǎn)單,加工方便、散熱效果好而得到了廣泛的應用。它由肋片和基座構成,主要的幾何參數包括肋片長(cháng)、肋片厚,肋片數、基座厚、基座寬等。在選擇散熱器時(shí)一般需要依據散熱器熱阻來(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)有精確的數學(xué)表達式能夠用來(lái)計算散熱器的熱阻,通常是通過(guò)實(shí)際測量得到。而散熱器的有效面積與散熱器幾何參數密切相關(guān)。