整流橋強(qiáng)迫風(fēng)冷卻知識(shí)

當(dāng)整流橋等功率元器件的損耗較高時(shí)（>4.0W），采用自然冷卻的方式已經(jīng)不能滿足其散熱的需求，此時(shí)就必須采用強(qiáng)迫風(fēng)冷的方式來確保元器件的正常工作。采用強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)，可以分成兩種情況來考慮：a)整流橋不帶散熱器；b)整流橋自帶散熱器。1、 整流橋不帶散熱器對于整流橋不帶散熱器而采用強(qiáng)迫風(fēng)冷這種情況，其分析的過程同自然冷卻一樣，只不過在計(jì)算整流橋外殼向環(huán)境間散熱的熱阻和PCB板與環(huán)境間的傳熱熱阻時(shí)，對其換熱系數(shù)的選擇應(yīng)該按照強(qiáng)迫風(fēng)冷情形來進(jìn)行，其數(shù)值通常為20~30W/m2C。也即是：

于是可以得到整流橋殼體表面的傳熱熱阻和通過引腳的傳熱熱阻為：

于是整流橋的結(jié)—環(huán)境的總熱阻為：

由上述整流橋不帶散熱器的強(qiáng)迫對流冷卻分析中可以看出，通過整流橋殼體表面的散熱途徑與通過引腳進(jìn)行散熱的熱阻是相當(dāng)?shù)模环矫嫖覀兛梢酝ㄟ^增加其冷卻風(fēng)速的大小來改變整流橋的換熱狀況，另一方面我們也可以采用增大PCB板上銅的覆蓋率來改善PCB板到環(huán)境間的換熱，以實(shí)現(xiàn)提高整流橋的散熱能力。

2、 整流橋自帶散熱器當(dāng)整流橋自帶散熱器進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷來實(shí)現(xiàn)其散熱目的時(shí)，該種情況下的散熱途徑

對比整流橋自然冷卻和帶散熱器的強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱這兩種散熱途徑，可以發(fā)現(xiàn)其根本的差異在于：散熱器的作用大大地改善了整流橋殼體與環(huán)境間的散熱熱阻。如果忽約散熱器與整流橋間的接觸熱阻，則結(jié)合整流橋不帶散熱器的傳熱分析，我們可以得到整流橋帶散熱器進(jìn)行冷卻的各散熱途徑熱阻分別如下：（1）、整流橋殼體表面散熱熱阻a)整流橋正面殼體的散熱熱阻：同不帶散熱器的強(qiáng)迫風(fēng)冷一樣：

b)整流橋背面殼體的散熱熱阻：

假設(shè)忽約整流橋與殼體的接觸熱阻，則： ；選擇散熱器與環(huán)境間熱阻的典型值為：

于是：

則整流橋通過殼體表面散熱的總熱阻為：

2）、流橋通過引腳散熱的熱阻：此時(shí)的熱阻同整流橋不帶散熱器進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)的情形一樣，于是有：

于是我們可以得到，在整流橋帶散熱器進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)的散熱總熱阻為上述兩個(gè)傳熱途徑的并聯(lián)熱阻：

仔細(xì)分析上述的計(jì)算過程和各個(gè)傳熱途徑的熱阻數(shù)值，我們可以得出在整流橋帶散熱器進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)的如下結(jié)論：

①在上述的三個(gè)傳熱途徑中（整流橋正面?zhèn)鳠帷⒄鳂虮趁嫱ㄟ^散熱器的傳熱和整流橋通過引腳的傳熱），整流橋背面通過散熱器的傳熱熱阻最小，而通過殼體正面的傳熱熱阻最大，通過引腳的熱阻居中；②比較整流橋散熱的總熱阻和通過背面散熱器傳熱的熱阻數(shù)值可以發(fā)現(xiàn)：通過殼體背面散熱器傳熱熱阻與整流橋的總熱阻十分相當(dāng)。其實(shí)該結(jié)論也說明了，在此種情況下，整流橋的主要傳熱途徑是通過殼體背面的散熱器來進(jìn)行的，也就是整流橋上絕大部分的損耗是通過散熱器來排放的，而通過其它途徑（引腳和殼體正面）的散熱量是很少的。③由于此時(shí)整流橋的散熱狀況與散熱器的熱阻密切相關(guān)，因此散熱器熱阻的大小將直接影響到整流橋上溫度的高低。由此可以看出，在生產(chǎn)廠家所提供的整流橋參數(shù)表中關(guān)于整流橋帶散熱器的熱阻時(shí)，只可能是整流橋背面的結(jié)--殼(Rjc)或整流橋殼體上的總的結(jié)--殼熱阻（正面和背面熱阻的并聯(lián)）；此時(shí)的結(jié)--環(huán)境的熱阻已經(jīng)沒有參考價(jià)值，因?yàn)樗请S著散熱器的熱阻而顯著地發(fā)生變化的。

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