整流橋自然冷卻散熱

一般而言，對于損耗比較小（<3.0W）的元器件都可以采用自然冷卻的方式來解決元器件的散熱問題。當整流橋的損耗不大時，可采用自然冷卻方式來處理。此時，整流橋的散熱途徑主要有以下兩個方面：整流橋的殼體（包括前后兩個比較大的散熱面和上下與左右散熱面）和整流橋的四個引腳。通常情況下，整流橋的上下和左右的殼體表面積相對于前后面積都比較小，因此在分析時都不考慮通過這四個面（上下與左右表面）的散熱。

在這兩個主要的散熱途徑中，由于自然冷卻散熱的換熱系數一般都比較小（<10W/ m2C），并且整流橋前后散熱面的絕對面積也比較小，因此實際上通過該途徑的散熱量也是十分有限的；由于引腳銅板是直接與發熱元器件（二級管）相連接的，并且其材料為銅，導熱性能很好，所以在自然冷卻散熱的情況下，整流橋的大部分損耗是通過該引腳把熱量傳遞給PCB板，然后由PCB板擴充其換熱面積而散發到周圍的環境中去。具體的分析計算如下：

1、 整流橋表面熱阻，可以得到整流橋的正向散熱面距熱源的距離為1.7mm，背向散熱面距熱源的距離為0.9mm；由于整流橋的上下及左右外表面積很小，因此忽約其熱量在這四個表面的散發，可以得到整流橋正面和背面的傳熱熱阻為：一個二極管的熱阻為：

由于在同一時間，整流橋內的四個二極管只有兩個在同時進行工作，因此整流橋正面與背面的傳熱熱阻應分別為兩個二極管熱阻的并聯，即：

由于整流橋表面到周圍空氣間的散熱為自然對流換熱，則整流橋殼體表面的自然冷卻熱阻為：

由上所述，可以得到整流橋通過殼體表面（正面和背面）的結溫與環境的熱阻分別為：

則整流橋通過殼體表面途徑對環境進行傳熱的總熱阻為：

2、 整流橋引腳熱阻假設整流橋焊接在PCB板上，其引腳的長度為12.0mm（從二極管的基銅板到PCB板上的焊盤），則整流橋一個引腳的熱阻為：

在整流橋內部，四個二極管是分成兩組且每組共用一個引腳銅板，因此整流橋通過引腳散熱的熱阻為這兩個引腳的并聯熱阻：

一方面由于PCB板的熱容比較大，另一方面冷卻風與PCB板的接觸面積較大，其換熱條件較好，假設其PCB板的實際有效散熱面積為整流橋表面積的2倍，則PCB板與環境間的傳熱熱阻為：

故，通過整流橋引腳這條傳熱途徑的熱阻為：

比較上述兩種傳熱途徑的熱阻可知：整流橋通過殼體表面自然對流冷卻進行散熱的熱阻（ ）是通過引腳進行散熱這種散熱途徑的熱阻（ ）的1.5倍。于是我們可以得出如下結論：在自然冷卻的情況下，整流橋的散熱主要是通過其引腳線（輸出引腳正負極）與PCB板的焊盤來進行的。因此，在整流橋的損耗不大，并用自然冷卻方式進行散熱時，我們可以通過增加與整流橋焊接的PCB表面的銅覆蓋面積來改善其整流橋的散熱狀況。同時，我們可以根據上述的兩條傳熱途徑得到整流橋內二極管結溫到周圍環境間的總熱阻，即：

其實這個熱阻也就是生產廠家在整流橋等元器件參數表中的所提供的結—環境的熱阻。并且在自然冷卻的情況，也只有該熱阻具有實在的參考價值，其它的諸如Rjc也沒有實在的計算依據，這一點可以通過在強迫風冷情況下的傳熱路徑的分析得出。

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