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電子電路中無(wú)功元件的散熱能力
電子電路中無(wú)功元件的散熱能力
溫差是決定電子元件散熱能力的重要參數。
電感器的散熱能力與其表面積直接相關(guān)。
電容器的散熱能力取決于電容器表面的熱特性以及將電容器與周?chē)h(huán)境隔開(kāi)的電容器介質(zhì)的導熱性。
形電感器的繞組散熱比 E 型電感器更容易
電子產(chǎn)品的發(fā)展導致了對高效熱管理系統的需求。適當且有效的熱管理系統允許電子元件將熱量散發(fā)到周?chē)h(huán)境，而不會(huì )超過(guò)最大允許溫度。
環(huán)境溫度、顏色等會(huì )影響電子元件的散熱。電子元件的幾何形狀在散熱方面也起著(zhù)重要作用。無(wú)論幾何形狀如何，電子元件的散熱都與傳導、對流和輻射等熱傳遞機制密切相關(guān)。電子元件的散熱能力因每種熱傳遞機制而異，并且在大多數情況下，散熱是由組合過(guò)程引起的。
在所有的散熱方法中，唯一的目的是散熱快于產(chǎn)生的熱量。當電子元件的發(fā)熱率大于散熱率時(shí)，器件或元件因自熱而損壞的可能性更大。有效的熱管理技術(shù)可以提高電子元件的散熱能力，從而防止過(guò)熱和損壞。我們將在本文中討論一些無(wú)源電子元件的散熱能力。
電子元器件的散熱能力
當電子元件工作時(shí)，能量以熱能的形式浪費掉。這種熱能會(huì )增加組件的溫度，高溫會(huì )損壞設備。及時(shí)排除產(chǎn)生的熱量對于電子元件的壽命和可靠性是必要的。
電子元件的散熱能力是指其中的熱傳遞過(guò)程。當電子元件的溫度高于其周?chē)h(huán)境時(shí)，就會(huì )發(fā)生電子元件的散熱。熱量從較高的溫度流向較低的溫度。保持低溫環(huán)境對于電子元件的散熱非常重要。
溫差是決定電子元件散熱能力的重要參數。隨著(zhù)溫度的不同，傳熱方式發(fā)生變化。它可以是傳導、對流、輻射或它們的組合。電子元件中的散熱率也因這些過(guò)程中的每一個(gè)而不同。通過(guò)傳導散發(fā)的熱量將不同于自然對流的熱量。當自然對流轉變?yōu)閺娭茖α鲿r(shí)，散熱率增加。影響散熱的其他一些因素是設計或幾何形狀、環(huán)境特性、工作電流等。
讓我們討論一下電感器和電容器的散熱。
電感器的散熱
開(kāi)關(guān)電源的普及在電子系統中引入了許多功率電感器，也稱(chēng)為電抗器或扼流圈。高功率密度的趨勢已經(jīng)減小了電路的整體尺寸，包括電感器。隨著(zhù)尺寸的減小，電感器的散熱變得非常重要。
電感器的散熱能力與其表面積直接相關(guān)。表面積越大，在短時(shí)間內散發(fā)的熱量就越大。由于電感器由鐵芯和繞組組成，因此鐵芯和繞組的安裝方法和定位對散熱起著(zhù)重要作用。例如，與E型電感器相比，環(huán)形電感器的繞組散熱更容易。在E型電感中，磁芯的散熱能力高于環(huán)形電感?？梢詫?shí)施各種熱管理技術(shù)，例如自然風(fēng)冷、液體冷卻、強制風(fēng)冷和相變冷卻，以提高電感器的散熱能力。
電容器的散熱
電容器常用于電子電路中。電容器阻抗由電阻和電抗組成。當電容器承受大量紋波電壓或電流時(shí)，功率會(huì )以熱量的形式消散在電容器的電阻元件中。產(chǎn)生的熱量會(huì )增加電容器的溫度并導致發(fā)熱。電容器的溫升取決于內部發(fā)熱率和對外部環(huán)境的散熱率。
電容器的散熱能力取決于電容器表面的熱特性以及將電容器與其周?chē)h(huán)境隔開(kāi)的電容器介質(zhì)的導熱性。引線(xiàn)、接線(xiàn)片和端子的耐熱能力也會(huì )影響電容器的散熱能力。電容器的散熱應使電容器溫度不會(huì )超過(guò)數據表中給出的最大額定值。
如果散熱計劃滿(mǎn)足最大允許溫升，則可以防止電容器性能劣化。電容器的散熱和紋波電流額定值是相關(guān)的。電容器的散熱能力限制了紋波電流額定值，因為在某些工作條件下溫升超過(guò)了額定值。通過(guò)使用熱管理技術(shù)提高電容器的散熱能力，可以擴展紋波電流額定值。
如果不使用電感器和電容器等電抗元件，就不可能實(shí)現任何現代電子電路。電感和電容的散熱能力可以通過(guò)強制冷卻、液冷等熱管理技術(shù)來(lái)提高。在集成散熱片的情況下，可以使用熱界面材料來(lái)提高散熱率。