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【原創(chuàng)】電源的熱分析與計(jì)算

近期有網(wǎng)友對(duì)熱設(shè)計(jì)的一些基本概念與設(shè)計(jì)方法存在著一些疑問,剛好我以前對(duì)這個(gè)方面有個(gè)總結(jié)資料,特發(fā)上來(lái)跟大家分享一下

熱設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我的資料只是一個(gè)基礎(chǔ)性的總結(jié),在熱設(shè)計(jì)方面還需要大家來(lái)共同討論,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可行性,所以如果資料存在有些不全面在所難免,希望大家指出,謝謝

開關(guān)電源的熱分析與計(jì)算 

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2011-12-05 19:55
沙發(fā)??春蟛欢僬?qǐng)教冰版啦!
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cheng111
LV.11
3
2011-12-05 20:43
看看。頂起。
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ncy231
LV.7
4
2011-12-05 22:51
緊跟師長(zhǎng)旅長(zhǎng)的腳步來(lái)頂軍長(zhǎng),熱設(shè)計(jì)可以是單獨(dú)一個(gè)方向了,連冰版都說是個(gè)系統(tǒng)工程,需要有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們踩著大師的腳印學(xué)習(xí)
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btma
LV.8
5
2011-12-05 23:28
是個(gè)專門的學(xué)科呢,有搞頭。
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zvszcs
LV.12
6
2011-12-06 08:18
@btma
是個(gè)專門的學(xué)科呢,有搞頭。

冰版厲害哦,哈哈

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2011-12-06 08:56
@zvszcs
冰版厲害哦,哈哈

多謝夸獎(jiǎng)!

其實(shí)我也是站在巨人的肩膀上,在前人的研究成果上,將一些資料整合,做了一點(diǎn)總結(jié)而已

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2011-12-06 08:58

關(guān)于熱設(shè)計(jì)大家沒有碰到任何的問題嗎?

發(fā)此貼的初衷是想引起大家的討論,而非僅僅給大家一個(gè)簡(jiǎn)單的資料而已

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zq2007
LV.11
9
2011-12-06 09:01
@心中有冰
關(guān)于熱設(shè)計(jì)大家沒有碰到任何的問題嗎?發(fā)此貼的初衷是想引起大家的討論,而非僅僅給大家一個(gè)簡(jiǎn)單的資料而已
如何降低變壓器的溫升呢?如何知道變壓器的溫升是什么引起的呢?
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2011-12-06 09:42
@zq2007
如何降低變壓器的溫升呢?如何知道變壓器的溫升是什么引起的呢?

要降低變壓器的溫升,無(wú)非從兩個(gè)方面入手,鐵損與銅損

要區(qū)別哪種損耗造成的溫升更大的話,一般需要用溫度線打點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控溫升就基本可以確定

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qi8903
LV.6
11
2011-12-06 09:44
@心中有冰
要降低變壓器的溫升,無(wú)非從兩個(gè)方面入手,鐵損與銅損要區(qū)別哪種損耗造成的溫升更大的話,一般需要用溫度線打點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控溫升就基本可以確定

謝謝冰版,對(duì)取散熱片多大面積一直很是糾結(jié),都是憑感覺

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2011-12-06 09:45
 支持冰版!
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2011-12-06 09:47
@qi8903
謝謝冰版,對(duì)取散熱片多大面積一直很是糾結(jié),都是憑感覺

其實(shí)可以通過精確計(jì)算的,請(qǐng)看附件里面的資料有介紹

但是如果模型不夠精確的話,建議你在計(jì)算值上留有一定的余量,畢竟這對(duì)可靠性是有幫助的

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2011-12-06 10:14
@電源網(wǎng)-網(wǎng)兒
[圖片] 支持冰版!
支持
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2011-12-06 10:30
頂起
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bdzn
LV.9
16
2011-12-06 11:13
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tony_dai
LV.8
17
2011-12-06 13:47
先頂再看,熱設(shè)計(jì)的好壞,對(duì)開關(guān)電源的壽命影響很大,很多元器件是被熱死...
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hzhytec
LV.3
18
2011-12-11 16:42

資料很全面,我反復(fù)看了幾次, 但有個(gè)重要的細(xì)節(jié)想請(qǐng)教一下:

您的資料中有關(guān)對(duì)流傳熱的公式, 對(duì)流傳熱系數(shù)與Nu相關(guān), Nu=0.664*sqr(V1/V2)*Pr^3   式中V1是動(dòng)粘系數(shù),V2是空氣流速。 請(qǐng)問您在具體計(jì)算過程中這個(gè)對(duì)流空氣流速如何計(jì)算和選?。?我覺得這個(gè)參數(shù)非常難以估算,因?yàn)檫@個(gè)空速是與溫差有關(guān)的,和結(jié)構(gòu)也相關(guān)的。  還請(qǐng)多多指教!

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hzhytec
LV.3
19
2011-12-11 16:50
@hzhytec
資料很全面,我反復(fù)看了幾次,但有個(gè)重要的細(xì)節(jié)想請(qǐng)教一下:您的資料中有關(guān)對(duì)流傳熱的公式,對(duì)流傳熱系數(shù)與Nu相關(guān),Nu=0.664*sqr(V1/V2)*Pr^3  式中V1是動(dòng)粘系數(shù),V2是空氣流速。請(qǐng)問您在具體計(jì)算過程中這個(gè)對(duì)流空氣流速如何計(jì)算和選取?我覺得這個(gè)參數(shù)非常難以估算,因?yàn)檫@個(gè)空速是與溫差有關(guān)的,和結(jié)構(gòu)也相關(guān)的。 還請(qǐng)多多指教!

還有,您的對(duì)流傳熱系數(shù)與空氣流速系數(shù)的關(guān)系式:

α=Nu*λ/L   λ是空氣熱導(dǎo)率,L是散執(zhí)器高度

問題是:這個(gè)L散熱器高度是指的哪個(gè)高度?如何確定?是與功率元件貼合面的垂直方向的尺寸?還是平行方向上下或左右的尺寸?

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hzhytec
LV.3
20
2011-12-11 17:07
@hzhytec
還有,您的對(duì)流傳熱系數(shù)與空氣流速系數(shù)的關(guān)系式:α=Nu*λ/L  λ是空氣熱導(dǎo)率,L是散執(zhí)器高度問題是:這個(gè)L散熱器高度是指的哪個(gè)高度?如何確定?是與功率元件貼合面的垂直方向的尺寸?還是平行方向上下或左右的尺寸?

按照玻爾茲曼的輻射公式,對(duì)于功率半導(dǎo)體散熱,一般散熱器最高表面溫度小于100度的情況, 與對(duì)流傳熱相比簡(jiǎn)直不值一提, 小了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 現(xiàn)實(shí)過程中,還是有人認(rèn)為使用黑色散熱器較好,用這個(gè)公式一算,完全可以放心忽略。

可是,有資料在計(jì)算表面熱損耗時(shí),往往把這個(gè)輻射部分占到50%以上。非常不解。

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hzhytec
LV.3
21
2011-12-11 17:15
@hzhytec
按照玻爾茲曼的輻射公式,對(duì)于功率半導(dǎo)體散熱,一般散熱器最高表面溫度小于100度的情況,與對(duì)流傳熱相比簡(jiǎn)直不值一提,小了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。現(xiàn)實(shí)過程中,還是有人認(rèn)為使用黑色散熱器較好,用這個(gè)公式一算,完全可以放心忽略??墒?,有資料在計(jì)算表面熱損耗時(shí),往往把這個(gè)輻射部分占到50%以上。非常不解。

您文中提到的熱分析軟件ANSYS或Flotherm不知您手上有沒有?哪個(gè)比較好用? 非常感謝!

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hzhytec
LV.3
22
2011-12-11 17:17
@hzhytec
按照玻爾茲曼的輻射公式,對(duì)于功率半導(dǎo)體散熱,一般散熱器最高表面溫度小于100度的情況,與對(duì)流傳熱相比簡(jiǎn)直不值一提,小了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)?,F(xiàn)實(shí)過程中,還是有人認(rèn)為使用黑色散熱器較好,用這個(gè)公式一算,完全可以放心忽略??墒?,有資料在計(jì)算表面熱損耗時(shí),往往把這個(gè)輻射部分占到50%以上。非常不解。
我分析是因?yàn)榇怪泵娴膶?duì)流相對(duì)于水平面的對(duì)流是非常弱的。
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hzhytec
LV.3
23
2011-12-11 17:20
@hzhytec
我分析是因?yàn)榇怪泵娴膶?duì)流相對(duì)于水平面的對(duì)流是非常弱的。
如果是帶肋板的散熱器,可能會(huì)有類似煙囪效應(yīng),對(duì)流反而又有所增強(qiáng)。
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hzhytec
LV.3
24
2011-12-11 18:07
@hzhytec
還有,您的對(duì)流傳熱系數(shù)與空氣流速系數(shù)的關(guān)系式:α=Nu*λ/L  λ是空氣熱導(dǎo)率,L是散執(zhí)器高度問題是:這個(gè)L散熱器高度是指的哪個(gè)高度?如何確定?是與功率元件貼合面的垂直方向的尺寸?還是平行方向上下或左右的尺寸?
我認(rèn)為,從保險(xiǎn)角度出發(fā),L值要取散熱器中的三個(gè)尺寸中的最大值。
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zq2007
LV.11
25
2011-12-11 18:37
這份資料不錯(cuò),收藏。
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hoho0928
LV.1
26
2011-12-28 13:48
@zq2007
這份資料不錯(cuò),收藏。[圖片]
這份資料不錯(cuò),收藏。
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ly52
LV.2
27
2011-12-31 10:09
很受益,謝謝!
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Q_TO_Q
LV.2
28
2012-01-11 15:04
頂起!
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隱形專家
LV.10
29
2012-01-11 18:28
@Q_TO_Q
[圖片]頂起!
 
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2012-01-11 19:15

熱設(shè)計(jì)真的很重要,今天跟幾個(gè)朋友聊了聊熱設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)大公司非常注重?zé)嵩O(shè)計(jì),他們有專門的熱設(shè)計(jì)仿真人員,與熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及測(cè)試優(yōu)化人員

希望我們大家一起來(lái)關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域!

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andy0831
LV.3
31
2012-01-12 13:06
冰板果然是牛人,頂起。。。
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