熱交換系數(shù)hc是一個很復(fù)雜的函數(shù)，很難取一個通用的系數(shù)。因此，為方便散熱器的選用，常常由提供的各種實用曲線來求得θsa。

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從θsa公式中可以看到，增大散熱器面積可以減小θsa,同樣增大熱交換系數(shù)hc也可以減小θsa。在一般散熱裝置中，廣為采用的是自然對流方式，此時只能采取增加散熱器面積的方法來減小θsa。若由于受到空間限制而無法增加散熱器面積，θsa的減小往往采用強制對流的方式來實現(xiàn)。

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下面以7800系列三端集成穩(wěn)壓器來說明散熱器的設(shè)計方法。

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已知數(shù)據(jù)為：P_D=8w；T_j(max)=125℃；設(shè)T_A(max)=60％，手冊查得θjc=5℃／W。

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將數(shù)據(jù)代入前面的方程，得：

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??? θ=(T_j-T_A)／P_D

??? =(125-60)／8=8．13℃／W

??? 由于θ=θjc+θcs+θsa，所以

θcs+θsa=θ-θjc=8．13-5=3．13℃／W

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計算的結(jié)果表明，剩下的任務(wù)就是選擇適當(dāng)?shù)纳崞骱痛_定散熱器與7800三端集成穩(wěn)壓器的安裝方式，以保證θcs加θsa不大于3．13℃／W。

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在管殼和散熱器的安裝中，為防止短路，一般在散熱器和管殼之間加有絕緣墊。必須注意的是，絕緣墊應(yīng)選用同時具有高電阻和低熱阻雙重特性的材料，如云母片就屬此類材料。為了使接觸面接觸緊密以降低cs,往往在接觸面上涂有硅脂。表30-2列出了一些情況下的θcs值?？梢?，散熱器與管殼的連接方式是安裝和維修電子設(shè)備時應(yīng)特別注意的。

在本例中，采用不加絕緣墊并加硅脂的接觸方式，θ應(yīng)為0．10℃／W。為了計算的方便和留有余量，取θcs=0．13℃／W。于是得到θsa=3℃／W。根據(jù)計算結(jié)果，應(yīng)選取θsa≤3℃／W的散熱器。依據(jù)圖30-4所給出的鋁散熱板特性曲線，散熱器應(yīng)使用3mm厚的鋁板，其面積不小于200cm2，鋁散熱板且應(yīng)垂直放置。

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二、常用鋁散熱板及散熱型材的特性

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??? 1．散熱板θsa—A關(guān)系曲線

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圖30-4～圖30-6給出了不同材質(zhì)及不同安裝散熱板方式的θsa—A關(guān)系曲線。只要經(jīng)設(shè)計計算得知熱阻θsa,便可從曲線中求出散熱板的厚度及散熱面積。

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2．鋁散熱型材θsa—V關(guān)系曲線

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圖30-7給出的熱阻θsa和包絡(luò)體積V的關(guān)系曲線適用于常用梳狀截面鋁散熱器。只要經(jīng)計算得知熱阻θsa,便可從曲線中得出散熱器的包絡(luò)體積V，從而可以根據(jù)V參數(shù)去選擇散熱器的截面積和長度。

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由于鋁散熱型材品種繁多，各葉片的距離也有很大的差異，因此按圖30-7給出的曲線選擇散熱器時應(yīng)留有一定的余量為好。

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對于梳狀截面積散熱器，通常還可以用下式來估算散熱型材的包絡(luò)體積：

三、散熱器的使用與安裝

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??? ①為保證功率元件與散熱器有良好的接觸，應(yīng)盡量避免使用絕緣墊，且應(yīng)保證功率元件與散熱器接觸面的平整與光滑。由于功率元件的外殼與散熱器很難做到緊密結(jié)合，總會留有看不見的空氣隙，所以在接觸面之間應(yīng)涂硅脂，以改善接觸效果，有利于散熱。

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②當(dāng)功率元件的外殼與散熱器之間需要絕緣時，應(yīng)加裝絕緣墊，但絕緣墊的厚度必須在0．08～0．12mm之間。

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③功率元件應(yīng)用彈簧墊圈及螺釘緊固于散熱器的中央。

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④為了增加散熱器的熱輻射能力，一般都進(jìn)行著色處理，安裝中不可將這種高輻射的涂層損壞。

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⑤散熱器最好垂直安裝，不要過于貼近其他部件以利空氣對流，尤其不要接近發(fā)熱及怕熱的元器件。

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⑥散熱器應(yīng)盡量裝在機(jī)殼外。當(dāng)散熱器裝在機(jī)內(nèi)時，要在散熱器附近的機(jī)殼上開足夠的通風(fēng)孔，必要時應(yīng)加風(fēng)機(jī)強制對流冷卻。

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⑦選用板材散熱時，不宜選用過薄的板材，其厚度應(yīng)在2～5mm之間。

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⑧若功率元件的耗散功率大于50W，應(yīng)選用微型風(fēng)扇進(jìn)行強制對流冷卻，此時可視情況適當(dāng)縮小散熱器面積2～4倍。