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功率薄膜电阻器元件的内部散热器的使用事项




传递系统功率电阻可以产生的热能



本文介绍的功率的耐热性的实际问题,并且描述了薄膜电阻器构件的具体几何形状,与其他的技术,例如线绕电阻进行比较。当电流被施加到薄膜电阻器功率(在本文中称为“功率电阻器”)中,由电阻元件产生的热必须被耗散,使得温度电阻元件不超过其预定的最大工作温度。现代电影功率电阻通常并入各种标准的“TO”包,它具有小尺寸,并且在标准印刷电路板布局安装方便有利的。然而,这些标准封装的小尺寸将不支持这些设备的额定功率,而无需额外的帮助将热量从电阻元件了。通常从包装这种援助连接较大的热“散热器”,金属板或散热器的凸缘和下侧的TO封装接触。散热器的目的是小电阻元件吸收热量(该元件的温度,以使保持在其最高操作温度),然后通过传导和对流热在所述辐射器的更大区域。



简单的金属散热器



简单实用的散热器是铝或钢板,如图1所示。当电阻器直接连接到散热器时,产生的热量由电阻导通金属板,然后我们通过分析对流发展进入中国空气。金属板的冷却技术能力在一定程度上主要取决于金属板是否存在由于我国自然对流空气冷却而垂直或水平相对定向。通过在称为“强制空气冷却”的过程中需要迫使空气能够通过提高散热器可以自己获得学生进一步的传热改善。



通过实验确定了散热器的传热特性。 铝和钢板的传热值是众所周知的。 金属板散热器在空气中的冷却能力通常表示为金属板散热器的“热阻”(见下一节),用°C/W表示,如图2所示,图3显示了一种具有包含翅片的热阻的更有效的散热器。



功率<a href='/goods/513' target='_blank' style='color:blue'>薄膜电阻器</a>元件的内部散热器的使用事项



图1:金属板和自然空气冷却的热源。



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典型的铝的耐热性(测量值):图



功率薄膜电阻器元件的内部散热器的使用事项



图3:耐热性带翅片的铝制材料立方体的空气。



热阻,Rθ



热阻是衡量热传递系统阻力的指标。在实践中,通过进行测量散热器两端的温差并除以以瓦为单位的热输入来实验研究确定热阻。使用一个实验结果确定的设备热阻,可以同时根据学生通过的热量(以瓦特为单位)轻松实现计算主要出入口和出口企业之间的温差。



在图中。 二,铝板的面积如横轴所示,而纵轴则表示热源安装在板材中心时自然风冷铝板的热阻。 热阻使计算容易。 将电阻器放置在0.1毫米厚铝板的中心,面积为10,000毫米2,环境温度为50℃。 在电阻器上施加10W的功率。 从图2中,板的热阻约为7℃。 因此,中心部分的温度与环境温度的差值将是10Wx7°C/W=70Wx7°C/W=C,如果空气温度为50Wx7,C/W,则中心部分的温度为50Wx7°C/W=70Wx7,C/W



功率电阻的内部热阻



上一节介绍了散热器的传热过程,并表示了其固有的特性。 散热器。



同样,功率电阻的结构使电阻本身内部产生热量,因此电阻本身具有特定的热阻。 图4显示了功率电阻的横截面。



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图4:发热和热传导。



Riedon member resistor type thermal power rating resistor PF1262 TO126 20 W 5.9 ° C / W PF2202 TO220 20 W 5.9 ° C / W PF2203 TO220 35 W 3.3 ℃ / W PF2205 TO220 50 W 2.3 ° C / W PF2472 TO247 100 w ^ 1.3 ° C / W PF2272 SOT227 200 W 0.35 ° C / W



表1:热量如表1所示,功率电阻的内部热阻 使外部尺寸小,额定功率低的电阻具有较大的热阻值,而大尺寸和高电阻的电阻则具有较大的热阻值。额定功率值小。参照图4所示的结构,不是外部尺寸,而是内部电阻膜的面积,氧化铝基板的面积和确定热阻的凸缘面积。换句话说,额定功率由电阻膜,氧化铝基板和法兰的面积决定。



图4所示的传热油脂并非用于电阻法兰的电气绝缘,而是用于在电阻器之间填充稍不规则的法兰表面和散热器表面,以达到更佳的传热效果。 导热油通常用于此目的。 对于加工精细的散热器来说,油层的热阻大约是每平方英寸0.005 c / w,就冷却能力而言,这通常是可以忽略不计的。



为凸缘与热沉之间的热传导材料,如表2所示,作为重要的是要注意,该导热材料的厚度。热油脂仅约50微米厚,而热粘合胶,厚度大约几百微米。更大的厚度增加了材料的阻力,并减小冷却。此外,在功率电阻器中,不需要背面板和散热器之间设置绝缘,因为它们已经电绝缘的。



热导率系数(w / m k)建议在良好的条件下直接接触——是热油3.2-8.0是热凝胶6.5不是热凝胶3.8 no



表2:法兰和散热器之间的典型建筑材料发展建议



使用热阻确定TO-247的最大输出功率技术水平的示例



从图2所示的图中,mm,厚度扩展面积40,mm2000铝板的空气热阻Rθ约为2.2,额定功率为100W的TO247电阻的热阻为1.3°C/W,法兰接触热阻约为0.1°C/W。 功率电阻器电阻膜工作温度范围的上限为155°C/W。 c.



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图5: 各部分的温度从电阻器流向空气。



因此,如果所确定的环境温度的散热器和热电阻,能够施加到电阻器来确定最大功率,而不超过其最大工作温度。在图5中,当环境温度为50℃时,最大允许功率P =(155℃ - 50℃)的情况下/3.6 = 29 W.注意的是,如果安装在散热片上的阻力保持凸缘在最大功率25℃,例如,通过强制空气或液体冷却,但也可以适用于该装置的额定功率=(155℃ - 25℃)/1.3 = 100W。在一般情况下,最大在假设背板电平(的接触区域和一个散热片)参考功率规格保持在25℃。



图6表示通过上面的热阻计算,包括功率降额曲线。这是我们一个学生计算值。对于企业实际控制器件,降低电阻器随机故障率的重要发展实际影响因素是:(1)精确测量环境温度主要分布;(2)将负载能力降低约50%,使电阻器工作在较低温度。



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图6:从阻力到空气的热流的每个部分的温度。



安装功率电阻器



数字图7,图8,图9,图10,图11,图12和图13示出了我们考虑到热释放的安装一个示例,以及进行粗略的热阻值。



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图7:35米单面铜箔纸的环境空气热阻,100毫米方角立式苯酚印刷电路板,16.5 c / w。



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图8:PCB的热阻,23.5°C / W(30毫米×30mm)的,20℃/ W(50毫米×50毫米),16.5°C / W(100毫米×100毫米)。



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图9:1mm厚的铝散热器的热阻,为100毫米的面积×50毫米,7℃/ W。



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图10:没有进行任何一种散热器的TO220电阻的热阻。



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图11:典型的电源电阻安装(底盘安装)。



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图12:典型安装功率电阻器 (板支架带支座到机箱)。



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图13a,13b和13c:安装功率电阻器 的例子。


标签: 电阻器

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