【技术讲座】热设计基础(三)散热片设计的基础是手工计算
  在上一章里,确定了用于平衡整个装置能量收支的风扇种类。本文将以此为前提来设计散热片。从求出热传导率及散热量的公式来考虑即可得知,散热片(Heat Sink)的大概性能可通过简单的手工计算来求得。下面将结合首款PS3的实例,证实手工计算得出的结果与实际装置上采用的散热片的惊人一致之处。
  在【技术讲座】热设计基础(二)风扇只需根据能量收支决定一文中曾提到整个装置中的热能收支是相互吻合的。下面,开始介绍散热片的设计。
  想让滚烫的拉面凉下来时,大家会怎么做?一般会呼呼地吹气,对吧?这是利用了【技术讲座】热设计基础(一):热即是“能量”,一切遵循能量守恒定律 中介绍的“热传导”原理的冷却方法。这个时候,怎样做才能让拉面有效地冷却下来呢?


  热传导实现的散热量公式如下:
  通过热传导实现的散热量[W]=热传导率[W/(m2·℃)]×散热面积[m2]×与周围的温度差[℃]
  由于温度差,也即拉面温度与吹出的气息温度之差是确定的,无法改变。然而,如果增加散热面积,就能增加散热量。如果将用筷子夹起的面条摊开,借此加大散热面积,并让所有面条都均匀地接触到空气,便可有效地使面条冷却下来。
  散热片(Heat Sink。字面意思是“热量分流槽”)利用了与此完全相同的思路。使发热源的热量扩散到面积较大的翼片(叶片)上,然后通过热传导将热量转移给空气,这就是散热片的功能。
  让我们来复习一下计算散热量时一定会用到的热传导率。热传导率会随着散热面的放置方式而发生变化。强制性地使空气沿着与散热板平行的方向流过时,热传导率的计算式如下。


  也就是说,与散热量相关的变量有以下4个。

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