电子设备散热基础知识_昂纳.ppt

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1、电子设备散热基础知识O-NetCommunicationsCO.,LTD.1O-NetConfidential一、散热基础知识热量传递的三种基本方式热阻的概念二、散热器介绍散热鳍片设计激光器散热方案分析三、热传界面材料介绍导热硅脂及导热垫详细介绍四、热管，风扇基础知识五、散热测试仪器介绍六、仿真介绍以及散热发展趋势七、散热设计实例提纲O-NetCommunicationsCO.,LTD.2O-NetConfidentialHeatsink熱傳導熱傳導熱輻射熱對流熱輻射熱對流PCBCPU一、散热基础知识热量传递的三种基本方式：传导、对流和辐

2、射电子设备冷却过程中通常三种散热方式同时存在，同时发生Fourier导热公式：Q=λA(Th-Tc)/xNewton对流换热公式：Q=αA(Tw-Tair)辐射4次方定律：Q=5.67e-8εA(Th4-Tc4)其中λ、α、ε分别为导热系数，对流换热系数及表面的辐射率，A是换热面积O-NetCommunicationsCO.,LTD.3O-NetConfidential1.热传导（HeatConduction）导热过程中传递的热量按照Fourier导热定律计算：Q=λA(Th-Tc)/x其中：A为与热量传递方向垂直的面积，单位为m2;Th

3、与Tc分别为高温与低温面的温度，x为两个面之间的距离，单位为m。λ为材料的导热系数，单位为W/(m℃）O-NetCommunicationsCO.,LTD.4O-NetConfidentialMaterialThermalconductivity(W/m*K)MaterialThermalconductivity(W/m*K)Diamond1000Fiberglass0.04Silver406.0Brick,insulating0.15Copper385.0Brick,red0.6Gold314Corkboard0.04Brass10

4、9.0Woolfelt0.04Aluminum205.0Rockwool0.04Iron79.5Polystyrene0.033Steel50.2Polyurethane0.02Lead34.7Wood0.12-0.04Mercury8.3Airat0°C0.024Ice1.6Helium(20°C)0.138Glass0.8Hydrogen(20°C)0.172Concrete0.8Nitrogen(20°C)0.0234Waterat20°C0.6Oxygen(20°C)0.0238Asbestos0.08Silicaaerogel0

5、.003导热系数（ThermalConductivity）O-NetCommunicationsCO.,LTD.5O-NetConfidentialO-NetCommunicationsCO.,LTD.6O-NetConfidentialk(insulation)=0.20W/m-Ck(wood)   =0.80W/m-Cq=kAdT/LAcrossinsulation:qins=(0.20)(40)(25-T)/0.076         (1)   =2631.6-105.3T(2)Acrosswood:qwood=(0.80

6、)(40)(T-4)/0.019    =1684.2T-6736.8Heatislikeafluid: whateverflowsthroughtheinsulationmustalsoflowthroughthewood:qwood= qins1684.2T-6736.8=2631.6-105.3T   (3)1789.5T=9368.4                  (4)      T=5.235C                 (5)q=qwood=qins(6)q=1684.2(5.235)-6736.

7、8=2080W (7)q=2631.6-105.3(5.235) =2080W  (8)HeatConduction应用案例O-NetCommunicationsCO.,LTD.7O-NetConfidential2.热对流（HeatConvection）对流换热是指运动着的流体流经温度与之不同的固体表面时与固体表面之间发生的热量交换过程，这是电子设备散热中中应用最广的一种换热方式。根据流动的起因不同，对流换热可以分为强制对流换热和自然对流换热两类。前者是由于泵、风机或其他外部动力源所造成的，而后者通常是由于流体自身温度场的不均匀性造成

8、不均匀的密度场，由此产生的浮升力成为运动的动力。机柜中通常采用的风扇冷却散热就是最典型的强制对流换热。O-NetCommunicationsCO.,LTD.8O-NetConfidential