高压变频器散热与通风的设计

Rsa：散热器至空气的热阻。

其中，Rjc与元件的工艺水平和结构有很大关系，由制造商给出。 Rcs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。

(参考值：我厂凸台元件的风冷安装，一般可考虑Rcs≈0.1Rjc) Rsa是散热器选择的重要参数。它与材质、材料的形状和表面积、体积、以及空气流速等参量有关。 综合①和②，可得

Rsa <〔( Tj - Ta ) / P〕- Rjc - Rcs ③ 上式③即散热器选配的基本原则。

一般散热器厂商应提供特定散热器材料的形状参数和热阻特性曲线，据此设计人员可计算出所需散热器的表面积、长度、重量，并进一步求得散热器的热阻值Rsa。”

此种方法没试过，因为具体到某种型号的散热器的性能曲线，不容量获得。

既已采用强迫风冷，就要选择风机

“设定肋基温度为+80℃，用整机的高温环境温度+50℃作为进口空气温度，设定出口空气温度为+60℃，定性温度为tf =(60+50)/2=55℃ 强制风冷所带走的热量大约是总损耗功率的90%，其余10%主要靠电源外壳向外的热辐射以及自然对流散掉”

通风量的计算

Q热'=Cp*ρ*Q风*Δt

Q风=Q热*60/(Cp*ρ*Δt)

式中： CP 空气的比热（J∕kg?℃）1005J/(kg?K)； ρ 空气的密度（kg/m3） 1.06kg/m3； Q风 通风量（m3∕min）；

Q热' 风机带走的热量（W）， Q热 *90%；

△t 空气出口与进口温差（℃） 一般是10℃-15℃；不知道此依据是什么 Q

风=Q

热'*60/(Cp*ρ*Δt)=90%*Q

热*60/(1005*1.06*△

t)=0.051*Q热/△t=0.051*1110/10=5.66 (m3/min)

上式 Q风=0.051*Q热/△t变化一下 Q风=0.051*P机*60/△t=3.06*P机/△t 式中 P机为变频器额定功率，kw

是我常用的公式，作为计算所需风量的依据，个人以为△t取10偏低，理论风量太大，实际上也没有测量过

正好手头有一本科畅公司的风机说明书，上有风量计算公式，Q风=1.76P/(t2-t1) (CFM)英尺3/min =0.05P/(t2-t1) (m3/min)

举有一例： Air Flow=1.76*1000/(59-20)=45(CFM) (发热量1000W，出口温度 59℃，进口温度20℃) 温差达39℃，到底应该是多少比较合适，晕！

理论计算出来的风量值，考虑到风量损失及安全性等因素，要乘以1.5-2倍，Q风?>=1.5Q风

选用台湾建准 KD2412PMBX_6A 风量120CFM= 3.4m3/min，两只 根据冷却方案，确定了强迫风冷，重新选定散热器，选择无锡鸿祥散热器有限公司的插片式散热器，见图，轮廓尺寸是根据元器件的放臵大致初定的，下面就要校核。

换热方程式

Q热=h.A·△t·ηf

式中: Q热 电子设备的耗热，W h 总换热系数，W/m2·℃ A 有效换热面积，m2

△t 对流平均温差， ℃ ηf 换热效率

这个公式是电子设备热设计标准手册上查到的，不会有错，就看怎么理解参数了。

但中国电子科技集团公司第14研究所 夏爱清的那篇文章上的公式与之相比有点区别，摘录如下： 以下简称夏文 “Q0=hPLC·(t0-tf)

设定ηf为肋片散热效率，则实际散热量为： Q= Q0·ηf=hPLC·△t·ηf

式中，h为对流换热系数，W/m2·℃；P为肋片横截面周长，m；Lc为修正长度，m；△t为流体与壁面的温差，℃。

设定肋基温度为+80℃，用整机的高温环境温度+50℃作为进口空气温度，设定出口空气温度为+60℃ ，则：

△t=80-50=30℃ 定性温度为tf =(60+50)/2=55℃” 这里将△t=30℃，我理解为散热器铝片与环境温度差

但P.LC 不理解，肋片横截面周长*修正长度，得到的结果是什么面积呢？

回到换热公式，先来求h，总换热系数 h=λ.Nu/d