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晶闸管、整流管分立器件所用散热器的选配

更新时间:2018-3-14 17:12:29

功率半导体元件在工作时,自身必然要产生热损耗。选配合适的散热器,是元件可靠工作的重要条件之一。
(一)   概念: 

1. 元件额定工作结温Tjm:即元件允许的最高工作温度极限。本参数由制造厂提供,或产品标准强制给出要求。

2. 元件的损耗功率P:元件在工作时自身产生的平均稳态功率消耗,定义为平均有效值输出电流与平均有效值电压降的乘积。

3. 耗散功率Q:特定散热结构的散热能力。 

4.热阻R:热量在媒质之间传递时单位功耗所产生的温升。 R=△T/Q (二)   散热器的选配:  设环境温度为Ta 。散热器配置的目的,是必须保证它能将元件的热损耗有效地传导至周围环境,并使其热源(即结点)的温度不超过Tjm 。用公式表示为  P  而热阻又主要由三部分组成:R=Rjc+Rcs+Rsa …….②        其中:  Rjc—结点至管壳的热阻,与元件的工艺水平和结构有很大关系,由制造厂给出;     Rcs—管壳至散热器的热阻,与管壳和散热器之间的填隙介质(通常为空气)、接触面的粗糙度、平面度以及安装的压力等密切相关。介质的导热性能越好或者接触越紧密,则Rcs越小。

(二)   元件在散热器中的装配  在元件与散热器的组装时,应注意以下事项: 

1. 散热器的台面必须与元件台面尺寸相匹配,防止压偏、压歪,而损坏器件。

2. 散热器台面必须具有较高的平整、光洁度。建议散热器台面粗糙度小于或等于1.6?m,平整度小于或等于30?m。安装时元件台面与散热器台面应保持清洁、干净、无油污等脏物。 

3. 安装时要保持元件台面与散热器的台面完全平行、同心。安装过程中,要求通过元件中心线施加压力,以使压力均匀分布在整个接触区域。用户手工安装时,建议使用扭矩扳手,对所有紧固螺母交替均匀用力,压力的大小要达到数据表中要求。 

4.在重复使用水冷散热器时,应特别注意检查其台面是否光洁、平整,水腔内是否有水垢和堵塞,尤其注意台面是否出现下陷情况,若出现了上述情况应予以更换。 在使用中需注意,风冷方式加装散热器后,一般要求风速不低于6m/s;水冷方式要求水冷散热器水流量不小于4×103 ml/min,进水温度5℃~35℃,水质清洁。

 

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