本文章你将了解到温度的衡量方式热传递的方式热传递的定量描述热阻与开关管完整的导热途径。1.如何衡量温度如何衡量温度高低18世纪瑞典人摄尔修斯提出冰水混合物温度设定为0度烧开的水是100度中间分成100份便得到了温度的计量标准。由于他姓摄温度单位便叫摄氏度(°C)。后来开尔文提出用绝对零度为起点建立了更科学的开氏温度(K国际单位)两者换算关系为开氏度 摄氏度 273.15。2. 热是如何传递的天之道损有余而补不足温差便会引起热传递直至温度分布趋于均衡。在火堆中放在金属棍棒热量从火堆传递给棍棒这就是热传导的方式把手放在火堆正上方手感受到热量这就是热对流的方式把手放在火堆侧面手感受到热量这就是热辐射的方式。上述表述只是便于理解并不严谨实际的热量传递必定是三者都存在。下面给出了维基百科的官方定义热传导heat conduction一个分子向另一个分子传递振动能使热能从高温向低温部分转移。热对流heat convection是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。热辐射heat radiation是直接通过电磁波辐射向外发散热量传导速度取决于热源的绝对温度温度越高辐射越强3.如何对热传导、热对流和热辐射进行定量描述热传导服从Fourier导热定律其中Q为热传递的功率单位为WA为与热量传递方向垂直的面积单位为m2T为温度差单位为Kδ为两个传热面之间的距离单位为mλ为材料的导热系数单位为W/(m*K)。热对流用Newton对流换热公式描述其中Q为热传递的功率单位为WA为与热量传递方向垂直的面积单位为m2T为温度差单位为Kh为对流换热系数单位为W/ (m2*K)。热辐射计算极为复杂两个面积相同的正对面辐射换热量为其中A为与热量传递方向垂直的面积单位为m2T为温度单位为开氏温度Kε为表面黑度或发射率。4.热阻是什么千呼万唤始出来终于要讲热阻了。不考虑复杂的热辐射与电路进行类比热传导和热对流的公式好像可以统一。对于热传导热阻为δ/λA对于热辐射热阻为1/hA。热阻(thermal resistance)单位为°C/W其物理意义是传递1W的热量需要的温差。热阻R与导热系数λ换算公式为其中δ为两个传热面之间的距离单位为mA为与热量传递方向垂直的面积单位为m2。比如计算0.5mm厚20mm×30mm的氮化铝陶瓷片热阻导热系数为176W/(m·K)认为陶瓷片全部面积参与散热陶瓷片热阻为R0.5e-3/(176·20 e-3·30e-3)0.0047°C/W。5.开关管完整的导热途径是什么典型的开关管导热途径如下所示开关管结传递热量到开关管壳开关管壳经导热硅脂传递热量到陶瓷片陶瓷片经导热硅脂传递热量到散热器散热器传递热量到空气。开关管结到壳的典型热阻0.3°C/W左右。导热硅脂常见导热系数2~6 W/(m*K)建议买之前一定要问清楚是否导电。某些硅脂掺杂有银等导热系数能到几十甚至几百一般用于电脑CPU上但其导电慎用导热硅脂(Thermal Grease)与焊锡膏(solder paste)长得非常像千万不要混用焊锡膏导电可能会导致炸机硅脂焊锡膏陶瓷片厚度一般在μm到mm级别导热系数几十到几百不等常用的有氧化铝陶瓷片和氮化铝陶瓷片氮化铝陶瓷片导热性能一般高于氧化铝陶瓷片。一般来讲散热器表面积越大风速越高越有利于散热。黑度或发射率ε是衡量散热器热辐射的重要参数磨光的铝表面黑度为0.04氧化铝表面的黑度为0.3油漆表面的黑度达到0.8雪的黑度为0.8。对于散热器金属外壳可以进行一些表面处理来提高黑度强化散热。好了相信你对开关管散热已经有了基本认识下一节我们将对导热材料介绍、选型与安装注意事项进行介绍