Mar 19, 2019

アルミ製ヒートシンクフィン設計の一般的な基準は何ですか?

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I.自然対流ヒートシンクの設計

- ヒートシンクの予備設計はエンベロープの容積で行うことができ、それからフィンやボトムサイズなどのヒートシンクの詳細に関する詳細設計

1.封筒の音量

フィンデザインの一般的な基準フィンデザインの一般的な基準

aluminum heat sink



heat sink fins


2の脱熱器底厚さ

底部の厚さを適切に設計するには、熱源部からヒートシンクが急速な移動の周囲の薄い部分に十分な熱を吸収するように、厚さの薄い熱源部から間伐の端部までにする必要があります。

フィンデザインの一般的な基準フィンデザインの一般的な基準

底部厚さ関係//入力電力に対する底部厚さ関係

aluminum heat sink chart

アルミヒートシンクチャート


 aluminum radiator

アルミラジエーター

フィン形状

空気層の厚さは約2 mmであり、フィン間の間隔は滑らかな自然対流を確保するために4 mm以上にする必要があります。 しかし、それはフィンの数を減らし、ヒートシンクの面積を減らすでしょう。

A.フィンのインターラクションの狭まり - 自然対流が減少し、放熱効率が低下します。

より大きいインターフィン - より少ないフィン、より少ない表面積。

heat sink design

B.フィン角フィン角は約3度です。

フィン設計のための一般的なガイドライン

フィン形状

フィン設計のための一般的なガイドライン

フィン形状基準値

cross cutting of flat fins

フィンの厚さ

フィンの形状が固定されている場合、特にフィンの厚さが薄くて高い場合、厚さと高さのバランスが非常に重要になり、それによって前端部での熱伝達が困難になる。増える

フィンが薄くなる - フィンに熱を伝達する能力が弱くなる

フィンの肥厚 - フィン数(表面積)の減少

鰭の増強 - 鰭の先端に達する能力の減少(体積効率の減少)

フィンが短くなる - 表面積が減少する

4、ヒートシンク表面処理

フィンの表面を耐酸性アルミニウム(アルマイト)で処理するか、陽極酸化して放熱性能を高め、フィンの放熱効率を高めることができます。 一般的に言って、それは白または黒の色とはほとんど関係がありません。 表面隆起部の処理は熱放散面積を増加させることができるが、自然対流の場合には、代わりに空気層の閉塞を引き起こす可能性があり、効率を低下させる。

第二に、強制対流フィンの設計

- 熱伝導率を上げる

(1)風速を上げることは非常に直接的な方法であり、目的を達成するために風速の速いファンと組み合わせることができます。

Needle-fin fin heat sink

(2)フラットフィンがクロスカットされ、フラットフィンが多数の短い部分に切断される。 このようにして、熱放散は減少するが、熱伝導率は増加しそして圧力も増加する。 この設計は、風向が可変の場合に適しています。 (例:オートバイのヒートシンク)

フィン設計のための一般的なガイドライン

ひれは横切りです

(3)ニードルフィンフィン設計ニードルフィンフィンフィンは、小型軽量、高容積効率、さらに重要なことには等方向性であるという利点を有するので、図1に示すように強制対流フィンに適している。 9.ひれの形は長方形、円および楕円形に分けることができます。 長方形のフィンはアルミニウム押出クロスカットで作られていますが、円は鍛造または鋳造できます。 楕円形または小滴形のフィンは高い熱伝達率を有するが、成形するのが困難である。

(4)インピンジメント冷却フィンの先端から底部に衝突するように空気流を使用する。 この冷却方法は熱伝導率を増加させることができるが、風の流れ方向は全体の設計と一致していることに注意すべきである。

フィンデザインの一般的な基準フィンデザインの一般的な基準

ニードルフィン放熱フィンフィン放熱フィン

 round aluminum heatsink
Radial fin heat sink



5)ファン特性と協力する必要性のためにラジエーターのひれの上の共通のファンのブロー設計のために、より正確な設計が必要です。 軸流ファンの回転効果のため、そして軸風の位置は吹くのが容易ではないので、図10に示すように多くの放熱フィンが設計されています。風。 他の方法はサイドブローを使用することです。 一般的に言って、サイドブローラジエーターは空気の流れのためにフィンを通り抜けることができ、そして流れ抵抗はより少ないので、バイパスを避けるためのトップカバーデザインで、サイドブローはサイドブローより良い効果を持つことができます。

深セン宝安区におけるラジエータの設計仕様/経験

ヒートシンク設計の考慮事項

1:表面積が大きいほど、冷却効果が高い。

2:ヒートシンクが空気の循環を助長するように配置されている場合は、放熱効果を向上させることができます。

3:銅 アルミニウムは熱伝導率が高く、放熱材料としては最初の選択肢です。

4:長さを増やすよりもヒートシンクの厚さを増やす方が効果的です(当社の経験)。

5:表面陽極酸化処理は、酸化腐食に耐えることができ、放射容量、安定した放熱効果を向上させることができます。

6:加工の経済的実用性。

同じ条件下での放熱効果の比較

光の質

長い酸化寿命

酸化なしで短い耐用年数

スロット放熱効果が良い

スロット放熱効果がない

高いブレード密度、優れた放熱効果(ファンに適しています)

低ブレード密度、低放熱効果(プラスファン)

高いブレードの高さ、優れた放熱効果(ファンに適しています)

低いブレード高さ、優れた放熱効果(プラスファン)

厚い吸熱の底の厚さ、熱損失は必ずしもありません。 それはもう少し良いです。

底部厚さの薄い熱吸収が小さく、熱損失は必ずしもありません。 相対的な方が少ないでしょう。

四、ラジエータ選択の原則

ユーザーはラジエーターを選ぶとき次の要因を考慮しなければなりません:

必要な冷却面積を決定するためのモジュールの動作電流サイズ。

(2)自然冷却、強制空冷、または水冷のいずれの種類の冷却モードをとるかを決定することができる環境の使用。

デバイスの形状、容積、ラジエータ用に確保されたスペースのサイズ。ラジエータの形状を決定できます。 一般に、ほとんどのユーザーはアルミニウムラジエーターを選びます。

5つのラジエーターデザインステップ

ラジエーターの設計は通常3つのステップに分けられます:

1:関連する制約に従ってラジエータプロファイルを設計してください。

2:ラジエータの関連設計基準に従って、ラジエータの歯の厚さ、歯の形状、歯の間隔、基板の厚さが最適化されました。

3:計算を確認してください。

自然冷却ラジエータの設計法

温度境界層が厚いときの自然冷却を考慮して、歯の間隔が小さすぎる場合、2つの歯の熱境界層を交差させるのは簡単、対流の歯面の影響は、通常、自然冷却ラジエーターの歯の間隔が12 mmより大きいラジエータの深さが10 mm未満の場合は、歯の間隔に応じて1.2倍の深さでラジエータまたは歯の間隔を決定します。

自然冷却ラジエーター表面の伝熱能力は弱いですが、放熱歯面ではリップルが自然対流効果にあまり影響を与えないため、波状歯のない放熱歯面を推奨します。

自然対流の放熱面は一般的に黒化処理を使用し、放熱面の放射係数を増加させるために、放射熱伝達を強化します。

自然対流が熱収支に達するには長い時間がかかるので、自然対流ラジエーターの基材と歯の厚さは瞬間的な熱負荷の影響に耐えるのに十分でなければならず、5 mm以上であることが推奨されます。

ラジエーターの表面の波形の歯を加えなさい、波形の歯の深さは普通0.5mmよりより少しべきです。

ラジエータの歯数を増やします。 現時点では、先進の国際押出装置と技術は23のアスペクト比に達することができますが、中国の最大アスペクト比は8に達することができます。十分な集中空気冷却を提供できる場合は、低温真空を使用することをお勧めしますその歯の間隔は2mmほどに小さくすることができますろう付け成形コールドプレート。

針状歯の設計法を採用して、流体擾乱を増加させて、熱放散歯間の対流熱伝達率を改善した。

風速が1m / s(200CFM)を超える場合、浮力が表面熱伝達に与える影響は完全に無視できます。


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