基于FPGA+DSP架構(gòu)的高速通信接口設(shè)計與實現(xiàn)

④散熱器熱阻抗θf

散熱器熱阻抗θf與散熱器的表面積、表面處理方式、散熱器表面空氣的風(fēng)速、散熱器與周圍的溫度差有關(guān)。因此一般都會設(shè)法增強散熱器的散熱效果，主要的方法有增加散熱器的表面積、設(shè)計合理的散熱風(fēng)道、增強散熱器表面的風(fēng)速。散熱器的散熱面積設(shè)計值如下圖所示：

但如果過于追求散熱器的表面積而使散熱器的叉指過于密集則會影響到空氣的對流，熱空氣不易于流動也會降低散熱效果。自然風(fēng)冷時散熱器的叉指間距應(yīng)適當(dāng)增大，選擇強制風(fēng)冷則可適當(dāng)減小叉指間距。如上圖所示：

⑤散熱器表面積計算

s=0.86w/(δt*α)　(m2)

δt: 散熱器溫度與周圍環(huán)境溫度（ta）的差（℃）
α： 熱傳導(dǎo)系數(shù)，是由空氣的物理性質(zhì)及空氣流速決定。α由下式?jīng)Q定。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
α=nu*λ/l ()

λ:熱電導(dǎo)率（kcal/m2h）空氣物理性質(zhì)
l：散熱器高度（m）
nu：空氣流速系數(shù)。由下式?jīng)Q定。

　　nu=0.664*√[(vl)/v’]*3√pr

v：動粘性系數(shù)（m2/sec）,空氣物理性質(zhì)。
v’:散熱器表面的空氣流速(m/sec)
pr: 系數(shù),見下表

3.2 散熱設(shè)計舉例

[例] 2scs5197在電路中消耗的功率為pdc=15w,工作環(huán)境溫度ta=60℃,求在正常工作時散熱器的面積應(yīng)是多少?

解: 查2scs5197的產(chǎn)品目錄得知:pcmax=80w(tc=25℃),tjmax=150℃且該功率管使用了絕緣墊和硅油. θs+θc=0.8℃/w

　　從(2)式可得

　　θi=θj-c=(tjmax-tc)/pcmax-=(150-25)/80≒1.6℃/w

　　從(1)式可得

　　θj-a=(tjmax-ta)/pdc=(150-60)/15=6℃/w

　　從(4)式可得

　　θf=θj-a－(θi＋θc＋θs) ≒6－(1.6+0.8)=3.6℃/w