电子器件冷却用散热器的结构形式与研究进展

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1、电子器件冷却用散热器的结构形式与研究进展翁建华石梦琦崔晓钰上海理工大学能源与动力工程学院散热器是电子器件散热或冷却的主要部件之一，散热器结构形式的设计与参数选取直接影响到散热效果。目前，电子器件常用的散热器有柱状翅片散热器、矩形通道散热器、锯齿形翅片散热器和液体冷却散热器等几种。散热器流动与换热的研究是进行结构参数优化及新型散热器研制的基础，而结构参数优化可减小散热器的体积，节省材料，提高散热效果。为解决一些发热量周期性变化或间隙性工作的电子器件散热问题，相变材料被应用到散热器中。此外，微通道可有效解决高热流密度电子器件或芯片的散

2、热问题，但微通道流动压降较大，因此如何减小流动压降成为微通道散热器设计的一个关键。关键词：电子器件;散热器;散热;翁建华(1968-),男，副教授，，主耍从事电子器件的散热、传热与流体流动等方面的研究。2017-08-01基金：上海市“科技创新行动计划”高新技术领域项FI(12dzll43800)ConfigurationsandResearchProgressofHeatSinksforElectronicDeviceCoolingWENGJianhuaSHIMengqiCUIXiaoyuSchoolofEnergy&Mecha

3、nicalEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower;SchoolofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology;Abstract：Heatsinkisoneofthekeycomponentsforheatdissipationofelectronicdeviceorelectroniccooling.Thedesignofconfigurationtypesandselectionof

4、parametersaredirectlyrelatedtotheeffectofheatdissipation.Pin-finheatsinks,plate-finheatsinks,heatsinkswithzigzagchannels,and1iquid-coolingheatsinksareseveralheatsinkswhichareoftenused.Researchonfluidflowandheattransferisthebasisforoptimizationofconfigurationparameters

5、.Configurationparameteroptimizationcanreducethesizeofheatsinks,savematerialsandimprovingheatdissipating.Inordertoresolveheatdissipationissuesforelectronicdevicesworkingperiodicallyorintermittently,phasechangematerialsarcusedinheatsinks.Inaddition,microchannclheatsinks

6、areusedforhighheatfluxheatdissipationforelectronicdevicesorchips.However,pressuredropforflowinmicrochannelislargeandhowtoreducepressuredropbecomesakeyissueforthedesignofmicrochannelheatsinks.Keyword：electronicdevices;heatsinks;heatdissipation;Received：2017-08-01用于电子器件

7、散热或冷却的散热器又被称为热沉，是电子器件散热或冷却的一个主要部件。一些电子器件，如电力电子器件TGBT、电脑CPU和人功率LED等，发热功率高，热流密度大，需要通过一定的方式将热量传递给周围环境，使电子器件的结温控制在耍求范围内。由于电子器件的发热量、热流密度和使用场合千差万别，因此用于冷却或散热的散热器的结构也有多种形式。为提高散热效果,节省散热器材料，应对散热器结构参数进行优化，而参数优化则应以散热器流动与换热的研究为基础。此外，随着电子器件发热功率和热流密度的不断增加，以及新的散热要求的不断出现，新型散热器的研制也十分必要

8、。本文介绍A前常用的几种散热器结构形式，并探讨散热器在几个研宄方向上的一些进展，供相关设计和技术人员参考。1散热器的常用结构形式散热器的常用结构形式有以下几种。1）柱状翅片散热器。柱状翅片散热器（见图1）的柱体截面可以是方形、圆形或椭闘形等;柱状翅