变频散热器设备

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散热器的选择

SSR每安培电流发热量约为1.5W,三相SSR的发热量为三相负载之和。使用10A以上SSR必须选择按照与其

匹配的散热器。

选择合适的散热器,不仅与散热器的大小有关,而且和地域、环境、温度(季节)、通风条件及安装密度等因

素有关。SSR的底板与散热器连接处均匀涂超导热硅脂。散热器效果的参考标准:SSR的底板与散热器相连接

的接触面温度不得超过80℃模块散热器选择

   用户选配散热器时,必须考虑以下因素:

① 模块工作电流大小,以决定所需散热面积;

② 使用环境,据此可以确定采取什么冷却方式——自然冷却、强迫风冷、还是水冷;

③ 装置的外形、体积、给散热器预留空间的大小,据此可以确定采用什么形状的散热器。

一般而论,大多数用户会选择铝型材散热器。为方便用户,对我公司生产的各类模块,在特性参数表中都给出

了所需散热面积。此面积是在模块满负荷工作且在强迫风冷时的参考值。

下面给出散热器长度的计算公式:

       模块所需散热面积=(散热器周长)×(散热器长度)+(截面积)×2

其中,模块所需散热面积为模块特性参数表中给出的参考值,散热器周长、截面积可以在散热器厂家样本中查

到,散热器长度为待求量。在使用功率器件时重要的是如何使其产生的热量有效地散发出去,以获得高可靠

性。散热的一般方法是把器件安装在散热器上,散热板将热量辐射到周围的空气中去,以及通过自然对流来

散发热量。

一般地说,从散热器到周围的空气的热流量(P)可由下例表示。

   P=hAη△T式中
   h为散热器总的传热导率(W/cm2℃),A为散热器的表面积(cm2),η为散热器效率,△T为散热器的最

高温度与环境温度之差(℃)。
   上式中h是由辐射及对流来决定,η是由散热器的形状来决定。
   总之,散热器的表面积越大,与环境温度之差越大,散热板的热量辐射越有效。
(1)辐射散热
下述近似式表示辐射散热
hr=2.3×10-11×ε(△T/2+237)3(W/cm2℃)式中
 ε是表面辐射率,随散热器的表面状况而变化。表面研磨光洁的产品ε=0.05~0.1也就是说辐射率极差。然而,

散热器表面涂以涂料,经氧化可使ε=1
(2)对流散热
功率器件安装在装置的框架上时,采用对流散热比辐射散热更有效。在一个大气压的空气中,采用对流散热器的

传导率近似地由下式表示。hc=4.3×10-4×(△T/H)1/4(W/cm2℃)
式中,H是散热垂直方向的高度。散热器的间隔高定在H1/4(cm)之内。总之,散热器的垂直方向长于水平方向

更为有效。
(3)散热器效率η
  若用薄材料制成散热器,则离热源越远,表面温度越低,散热效果也越差。上述公式是假定温度都是均匀分布

的,而实际上在散热板的边缘部位表面温度越低。
这种由散热器本身温度确定的系数就是散热器效率,它表示散热板实际传递的热量与器材安装部位最高温度视为

匀分布时的热量之比。

  η主要是由所用散热器的材料大小与厚度来决定的。一般地说,热传导率高的材料如铝(2.12W/cm2℃)及铜(3.85W/cm2℃)而钢(0.46W/cm2℃)就相当差了。
另外,散热器的厚度以厚些为好,并以跟散热器的长度平方成比例更好。
根据上述各点,适用于功率器件的散热器应满足下列要求:
(Ⅰ)表面积尽可能大些。
(Ⅱ)散热器表面阳极氧化,发黑处理。
(Ⅲ)散热器配置应使空气易于流通,以长边取垂直方向为佳。
(Ⅳ)使用热传导率良好的铝及铜作为散热器材料。
(Ⅴ)散热器厚些为好,厚度与长度平方成比例。

安装散热器的几点注意事项

1. 在保证半导体功率器件工作时的实际结温小于最大结温情况下,应尽量选用体积小,重量轻的规格。
2. 散热效果优劣与安装工艺有密切关系,安装时应尽量增大功率器件与散热器的接触面积,降低接触热阻,提

高传热效果。
3. 如果把接触热阻降的更小些,安装时在功率器件与散热器之间加一薄薄的导热硅脂,可以降低热阻25~30%。
4. 安装时需要在器件与散热器之间垫导热或绝缘垫片,建议采用低热阻材料,如紫铜箔、铝箔或薄云母、聚脂薄膜。
5. 当安装一个器件时,其安装孔(或组孔)置于散热器基面的中心(L/2)位置。当安装两个或两个以上器件时

其安装孔(或组孔)位置在散热器基面中心线上均布(L/2n)位置。
6. 紧固器件时需保证螺钉扭力一致。
7. 功率器件与散热器安装好后,不宜再对功率器件和散热器进行机械加工或整形,否则会产生应力,增加接触热阻。
8. 单面肋片式散热器,适于在设备外部(如安装在机箱外部)作自然风冷,即利于功率器件的通风散热又可降低

机内温升。
9. 自然冷却后,应使散热器的断面平行于水平面的方向;强制风冷时,应使气流的流向平行于散热器的肋片方向。

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