电子电力散热器

 尽管散热器的参数优化对温升控制略有改善，但仍不能满足功率管的可靠性要求，因此，我们考虑强迫风冷的散热方式。在上述计算模型的基础上，我们在垂直方向设定流体的流速为1.5m/s , 即在散热器底部送风，其他参数不变。我们注意到，此时系统给出的流态为紊流。在初始条件中作相应的调整后，最终求得的器件表面最高温度约为89°C。散热器底板截面温度图及横向风速云图分别见图2、3。

图2 强迫对流条件下功率管散热的温度云图

图3 强迫对流条件下功率管散热的风速云图

    在求解过程中我们注意到：迭代的次数对最终结果有比较大的影响，因此如何恰当设定迭代的次数及残余误差值得进一步深入探讨。.

结论

    本文对四个50W 的大功率管进行了散热设计。最终采取空气强迫对流方式。散热器采用铝合金，用型材加工，表面作黑色阳极氧化处理，具体尺寸如下：

    底板规格：150mm（高）×200mm（长）×6mm（厚）；
    肋片形式：矩形等截面肋；
    肋片厚度：1.3mm；
    肋片间距：8.6mm（共36 片肋片）；
    肋片高度：70mm；

    在自然冷却的条件下，功率管的壳温约为102℃，对应的散热器热阻为0.26 ℃/W ；在1.5m/s 的风冷条件下，功率管的壳温约为89℃，散热器热阻则为0.20 ℃/W, 满足设计要求。

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