在任何时候，如果功率或数字连接增加，设备都会通电。产生的热量会大大增加，从而限制产品的使用寿命。在此，我们引入了优化产生热量的温度这一概念。

 

您将了解热管理的基本原理和电子设备的常见冷却方式。我们还将介绍一些利用热管理技术对电子元件和其他物品进行热传导和冷却的常见方法。

 

热管理概念

电的温度传递有三种模式：传导、对流或辐射。所有这三种方法都用于冷却电子设备，但它们在所有应用中的实施和效率可能并不总是相同。热模拟为工程师提供了机器和系统内部温度和气流的直观证据。大多数热模拟软件都依赖于计算流体力学技术，模拟可以预测电子系统的温度和气流。热模拟可帮助工程师设计和开发冷却系统。

 

器件的热阻

从半导体器件的结点到外壳所测得的热阻通常用热阻来表示。例如，额定功率为 10 °c /W 的热系统在耗散 1 瓦功率时，其温度比附近空气高 10°C。结电阻与周围电阻的比值越小，说明器件的效率越高。在比较两个具有不同无封装芯片热特性的器件时，它们的结电阻与周围电阻的比值越小，说明器件的效率越高。在这种情况下，外壳电阻可以降低。效率比较之间存在直接关联。有些半导体封装有不同方向的芯片和不同的芯片。不同角度和形状的铜和其他金属。

 

热管

任何类型的热管都是一种热传递装置，利用两相冷却液或冷却剂的蒸发和冷凝来传递大量热量。典型的热管由铜或铝等导电钢材料制成的透明空心管构成。热管的优点是热能传输效率非常高。如果热管的工作温度必须低于水的冰点，就会使用铜管，而铝制热管则用于太空中的电子冷却。用于电气热管理的最常见热管是以水为工作流体的铜封套和线圈。

 

热管的应用

热管能有效地将热量从热源和能量敏感元件传递到固定阵列或另一地点的散热器中。热导管通常集成在热子系统中，用于将热量从热源传输到远处。利用强制空气对流技术可蒸发数百伏的电能。高效的高性能电力电子设备冷却器是一种热管理解决方案，在缺乏空间的情况下，可以在热源旁边设置一个热槽，热管将热量传递到鳍片周围。这是利用对流能来散热。

 

散热器

散热器通常用于电子产品，是现代电子产品的基础。散热器通常由一个或多个平面的金属结构组成，以确保与需要冷却的元件有良好的热接触。散热器通常与风扇一起安装，以增加通过散热器的空气流速。这比对流更有效，因为热量会更快地被替换。这就是所谓的强制通风。对于微处理器等嵌入式电路以及 DSP、GPU 等功率吸收芯片来说，散热器是至关重要的。散热器的功能是有效地将热能从高温物体转换到另一个热容量更大的低温物体。热能的快速传递使第一个物体与第二个物体达到热平衡，从而降低第一个物体的温度。较常见的散热器设计是一个有许多散热片的金属装置。金属的高导热性和宽广的表面积带来了高效的热传递。这可以冷却散热器和热量接触到的任何物体。在某些应用中，还可以使用流体来冷却空气或加热电子设备。

 

散热器性能

强制对流散热器的热性能是通过增大散热器材料的表面积（通常是延伸边缘，如鳍片或泡沫金属）和增加整体来提高的。在研究更复杂的散热器几何形状或使用多种金属或多种流体的散热器时，CFD 分析可能会有所帮助。在线散热器计算器可以准确评估散热器的强制对流和自然对流。

 

珀尔帖设备

珀尔帖产品用于将热量从一侧传递到另一侧。它们通过半导体原理进行冷却，没有可能导致故障的活动部件，因此灵活而坚固。不过，增加一个模块也会增加设备的冷却成本。它还会增加最终应用的热量，比单独使用风扇或散热器更耗电。增加珀尔帖模块并不是每种应用的理想选择，但在要求较高的情况下仍能证明非常有用。考虑到成本大小、可靠性和功耗，设计人员可以决定哪个方面对任何特定项目最为重要。

 

珀尔帖冷却板

珀尔帖效应常用于冷却电子元件和小型仪器。它的效率相对较低，因此通常用于需要在低于环境温度时工作的电子设备。与理想的卡诺电路相比，热电结的能效通常约为 10%，而传统燃烧循环系统的能效则为 40%。在实践中，许多这样的结点被串联起来，以提高对相应冷却温度的影响。这意味着珀尔帖边板可以保持稳定状态。这种效应可用于冷却红外线传感器等电气设备。

 

为什么选择散热片？

热管理模拟为工程师提供了机器和系统内部温度和气流的直观证据。大多数热仿真软件都依赖于计算流体力学技术和仿真，这有助于预测电子系统的温度和气流。热仿真还有助于工程师设计和开发冷却系统。

 

散热片如何提供帮助？

我们的高性能热管理和热界面材料解决方案广泛应用于个人电脑、服务器、医疗设备等各种消费类产品。了解了我们的散热片的工作原理和散热器的工作原理，这些应用就能获得更有效、更持久的性能，同时仍能保持在散热设计极限范围内。

 

为什么选择散热片？

随着许多电子设备对处理速度和功率的要求越来越高，会产生更多的热量。有效去除热量对于保持电子设备的性能非常重要。一些应用领域包括

 

● 半导体器件，如 CPU、GPU、MCM 等。
● 手机/平板电脑
● 个人电脑、服务器和云存储
● 电动汽车电池
● LED 设备
● IGBT 模块
● 光通信设备
● 医疗设备