電子產(chǎn)品散熱方式的選擇

leon2016 2017-01-05

作為一名熱設(shè)計(jì)咨詢，在培訓(xùn)學(xué)員的過程中，我經(jīng)常被問到這樣一個(gè)問題：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，作為一名沒有任何經(jīng)驗(yàn)的工程師，我怎么判斷產(chǎn)品需要用那種散熱方式？

對于工作多年、有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師而言，散熱方式的選擇似乎并不復(fù)雜——只需要知道幾個(gè)邊界條件，心中預(yù)估，即有大致的譜了。我嘗試了很多辦法將這種思考過程簡化成一種絕對可靠的方法，但都沒有成功。最終得到的結(jié)論是：你必須具體問題具體分析。沒有一個(gè)普適的公式可以從容地判斷出哪種方式是合理的。前文所述的所謂“心中預(yù)估”，實(shí)際上綜合了導(dǎo)熱材料性能、常規(guī)散熱器效率、常規(guī)風(fēng)扇性能，以及噪聲、防塵、防水等各種因素的快速綜合評估，而一個(gè)公式或者三兩句話，顯然不能把這些因素全部揉進(jìn)去。

熱設(shè)計(jì)作為一個(gè)綜合性非常強(qiáng)的學(xué)科，這一階段的快速評估，可謂將這種多學(xué)科屬性發(fā)揮到極致了。面臨那些對熱設(shè)計(jì)沒有任何概念的新人，確實(shí)勉為其難。

下圖顯示的熱流密度值，強(qiáng)迫空氣的對流換熱系數(shù)從0~0.3W/cm2，這個(gè)公式，到底怎么用？這張圖當(dāng)然有其關(guān)鍵且重要的指導(dǎo)意義，但可以下定論：它并不能指導(dǎo)工程師去選擇合適的散熱方式。

決定產(chǎn)品散熱方式的三要素：1）產(chǎn)品使用環(huán)境；2）產(chǎn)品功率密度；3）產(chǎn)品溫度要求。在產(chǎn)品立項(xiàng)開發(fā)初期，必須確認(rèn)這三個(gè)邊界條件，以便得出合理的結(jié)論。

說到這里，大家可能會(huì)很失望，為什么不能給出一個(gè)簡單的公式，讓你一看，就能確定你的產(chǎn)品該用哪種散熱方案。作為技術(shù)研發(fā)，我們必須嚴(yán)謹(jǐn)，一個(gè)負(fù)責(zé)任的答案是：它真的不存在，要想知道，你必須進(jìn)行大量的測試工作。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著經(jīng)驗(yàn)的逐漸豐富，你應(yīng)對這一問題會(huì)越來越輕松。