铝挤散热设计参考

1、铝挤散热（自然散热）设计参考一、 铝挤散热示意： 热量由发热源（芯片）传导到导热层，再由导热层传导到散热面（鳍片），由散热面（鳍片）与空气进行热量交换。二、铝挤自然散热设计的基本要求和常用方法：1增加散热面（鳍片）的散热速度 常用方法：（1）增加散热面积：（a）增加鳍片数量 （b）鳍片表面做波浪纹 （2）在尽量不减小面积的情况下减少鳍片的热容量：剖沟 （3）外表面黑色处理：据HEATSINK厂商介绍理论上可提高10%的散热效果，目前在GD-NM10案子上效果不明显。2内部的主要发热器件设计时，热量尽可能直接传导到外壳上3导热层的温度分布要均匀4鳍片、导热层、发热源（芯片）热容量关系： （1）导

2、热层的热容量要与芯片发热功率相匹配。在不改变材质的情况下，也就是导热层的体积要与芯片发热功率相匹配（热容量=重量X比热容=（体积X密度）X比热容。密度、比热容由材料决定） （2）鳍片的热容量导热层的热容量。也就是在相同材质的情况下，鳍片的体积导热层的体积5鳍片、导热层、发热源（芯片）温度关系： 鳍片-发热源 温差10三、铝挤自然散热设计的基本计算建议1导热面积计算：Q=F(T) Q-散热功率 F-自然对流散热面积 T-环境温差 -散热系数（通常合理范围3-5, 3散热面积过大. 5散热面积过小）2散热鳍片与导热层热容量比值计算：V1/V2 V1-散热鳍片体积 V2-导热层体积3导热层体积与散热

3、功率比值计算：V2/ Q四、对于以前已做出的产品做散热试验数据对比，用于确定比较合理的设计参数1散热试验数据对比：2散热试验数据对比分析：（1）TANK-GM45：散热面积偏大；导热层体积偏大；结构强度较好，加工性能较好。测试通过（2）GD-NM10（未剖沟）：散热面积偏小；鳍片热容量太大；散热效果差，测试未通过（3）GD-NM10（剖沟）： 散热面积合理；鳍片热容量合理；导热层体积合理；结构强度偏弱，加工性能较差。测试通过（4）AFL2-12A：散热面积太小，造成鳍片与环境温差大；散热效果差。测试未通过（5）IMB-Q670-R10（TEST1） 散热面积合理；鳍片热容量合理；导热层体积太小

4、，导热层热容量小，鳍片散热不能充分发挥作用。测试未通过，50时CPU降频到1.4 GHz （6）IMB-Q670-R10（TEST2） 在TEST1的基础上增加了导热层体积，V1/V2=1 明显改善。50时CPU降频到2.7GHz 40时CPU降频到3.0 GHz 30时CPU无降频.。存在问题由于手版为机加工没法做出鳍片波浪纹，为了满足散热面积鳍片间距太小（为2mm）直接影响散热。如果开模鳍片做波浪纹，鳍片间距可达到4.5mm。整体散热效果可达到设计要求。3目前对于设计参数的建议： （1）导热面积计算：温差（T）建议值：20 散热系数（）建议值：4.5-5(2) 散热鳍片与导热层热容量比值计算： 建议值：0.85-1（热源功率大选取值大，热源功率小建议选取值小）(3) 导热层体积与散热功率比值计算： V2/ Q=6750-7500 mm/W4设计算式： 五、对于鳍片设计的限制： （1） 鳍片设计c值必须3mm（试验证明过小很明显影响散热）（2） a/b比值：a/b比值根据铝挤成型使用的压机挤出压力大小来确定，挤出压机吨位越大a/b比值越大，如果a/b比值设计小了会造成模具齿强度不够，断裂。挤出压机吨位选用根据挤出件截面尺寸、挤出难易程度确定（成形厂建议） （