功率22W被动散热，要求温度不超90，散热片该多大？

neutronlmk

两片可控硅给1500w/110V发热管供电，实测电流14.5A左右。可控硅标称压降1.55V（实际是1.2V左右）。
现在用的撒热片面积不够，测可控硅表面温度还到150度。
搜了好久没有找到在线计算工具，请前辈指导一下，可以直接计算出需要多大的散热片面积？

yplin27

最近也在关注这个问题，给你篇科普文章 https://www.digikey.cn/zh/articl ... -step-by-step-guide

如果是被动散热应该要挺大的散热器，之前看到大概5cm长宽的散热器热阻大概为9，有气流流动情况下为3

ibmx311

只要有一个很小的风扇就能好的多

neutronlmk

ibmx311 发表于 2023-9-6 10:04
只要有一个很小的风扇就能好的多
(引用自3楼)

有风扇现用的散热片还可以减半。
我现在测试单个可控硅800W/110V/8A，可控硅表面温度也到94度。
感觉可控硅积热，散热散不出来。

Elex

neutronlmk 发表于 2023-9-6 10:38
有风扇现用的散热片还可以减半。
我现在测试单个可控硅800W/110V/8A，可控硅表面温度也到94度。
感觉可控 ...
(引用自4楼)

跟散热片形状和安装方式有很大关系。
尽量使得设备安装后可以产生尽量加速的空气流动经过散热器表明，所以散热器的方向和样式很重要。
而且如果你把散热片装在设备内部而跟外面没有气流，效果很打折扣。

mdjfish

ibmx311 发表于 2023-9-6 10:04
只要有一个很小的风扇就能好的多
(引用自3楼)

对，一个小风扇，胜过千言万语

ziruo2002ab

热阻做到2W很不容易的。还有命悬一扇，是什么设计？

jadegu

看到一个被动散热的产品。被动散热高于10W的场合不常用的。
感觉温度高像是散热没散出去，热传导会不会有点问题。就是热量堆积在PCB上，应该就是你说的积热。
带热管和鳍片的可能散热效率更高一点。
【淘宝】https://m.tb.cn/h.5e1mWOq?tk=5QOddyoCg0x CZ3457 「猫头鹰NH-P1 被动式CPU散热器6热管双平台无风扇高度158mm散热管」
点击链接直接打开 或者 淘宝搜索直接打开

jadegu

应该和伺服驱动器的散热差不多，板子多大，散热片多大。

yuyu87

最简单的做未能就是可控硅装在机器外壳上，中间抹点散热膏，当然机器外壳不能太薄，不能太小。

tomzbj

以前刚好学过, 复制粘贴一下:


常用的板翅式散热器，其有效散热面积为：散热面积=(翅片高度*2*翅片数量+基板宽度)*截断长度

有效散热面积和热阻的关系：

A(cm2)        Rsa(K/W)
500        2.0
250        2.9
100        4.0
50        5.2
25        6.5
简单拟合得: Rsa=23.3A^-0.39

总热阻Rtot = Rsa + Rcs + Rjc

注：Rsa为散热片向空气散热的热阻。 Rcs为器件和散热器的接触热阻，通过导热硅脂接触的取0.1~0.2K/W，加绝缘垫的取1K/W。 Rjc为器件内部热阻，见器件datasheet。

散热能力P = (Tj-Ta) / RtotTj为器件的允许工作结温，Ta为环境温度。

举例：一个宽50mm，翅片高10mm，8片翅片，截断长度为35mm的散热片， 其有效散热面积为(10*2*8+50)*35=7350mm2 = 73.5cm2

按上面的公式， Rsa = 23.3*73.5^(-0.39) = 4.36K/W

给TOP3封装的BTA41散热，用硅脂接触，取 Rcs = 0.2K/W

根据BTA41的datasheet，内部热阻 Rjc=0.9K/W

因此总热阻为5.46K/W。

BTA41的最大允许结温Tj125°C，环境温度取40°C，则有P=(125-40) / 5.46 = 15.6W

查BTA41 datasheet里的P-IRMS曲线可得此时允许通过的交流电流有效值为16A左右。

dz20062008

2800w220v电炉子用的bta41可控硅，借助不锈钢外壳散热发热在80附近

ziruo2002ab

dz20062008 发表于 2023-9-6 20:45
2800w220v电炉子用的bta41可控硅，借助不锈钢外壳散热发热在80附近
(引用自12楼)

这个是不是只是工作在（慢速）开关状态，实际上可控硅上面的功耗很小？

dz20062008

就是常见的相位控制斩波，俗称调压器。零位式过零触发大多用在大功率调功率地方，俗称调功器。以前在200kw与600kw电炉子上看到过这种调功器，功率器件用的是igbt与平板式大功率可控硅

yplin27

之前公司有台被动散热的小工控机，i3 cpu，TDP 20瓦左右，手碰到外壳都会立刻弹开

neutronlmk

ziruo2002ab 发表于 2023-9-6 21:24
这个是不是只是工作在（慢速）开关状态，实际上可控硅上面的功耗很小？ ...
(引用自13楼)

可控硅有个导通电压VTM，国产标称1.55V，实际1.2V左右。
来推广可控硅的FAE说好的厂家可以做到1V。
经过可控硅的电流*1.55V就是最差工况。