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电子电路中活性元件的散热性能

关键的外卖

  • 温差是决定电子元件散热能力的重要参数。

  • 电感器的散热能力与其表面积直接相关。

  • 电容器的散热能力是由电容器表面的热特性和电容器与周围环境分离的介质的热导率决定的。

环形电感器

环形电感线圈的散热比e型电感线圈更容易

电子技术的发展导致了对高效热管理系统的需求。适当和高效的热管理系统可以使电子元件向周围环境散热,而不会超过最高允许温度。

环境的温度、颜色等都会影响电子元件的散热。电子元件的几何形状在散热方面也起着重要作用。无论几何形状如何,电子元件中的散热与传导、对流和辐射等传热机制密切相关。电子元件的散热能力各不相同传热在大多数情况下,耗散是由联合过程产生的。

在所有的散热方法中,唯一的目标是散热的速度快于产生的热量。当电子元件的发热率大于散热率时,器件或元件因自热而损坏的可能性较大。高效的热管理技术可以提高电子元件的散热能力,从而防止过热和损坏。本文将讨论一些无源电子元件的散热性能。

电子元件散热能力

当电子元件工作时,能量以热能的形式被浪费掉了。这种热能会增加部件的温度,高温会损坏设备。及时清除所产生的热量对于电子元件的寿命和可靠性是必要的。

散热电子元件的性能是指其内部的传热过程。当电子元件的温度高于周围环境时,它们就会散热。热量从高温流向低温。保持低温环境对电子元件散热非常重要。

温差是决定电子元件散热能力的重要参数。随着温差的增大,传热方式发生变化。它可以是传导,对流,辐射,或它们的组合。电子元件的散热速率也因这些过程的不同而不同。通过传导散失的热量与自然对流散失的热量不同。当自然对流转换为强制对流时,散热速率增加。影响散热的其他因素有设计或几何形状、环境特性、工作电流等。

让我们讨论电感和电容器中的散热问题。

电感器中的散热

开关电源的激增在电子系统中引入了大量的功率电感器,也称为电抗器或扼流圈。高功率密度的趋势降低了电路的整体尺寸,包括电感器。随着尺寸的减小,电感器的散热问题成为人们关注的焦点。

电感器的散热能力与其表面积直接相关。表面积越大,短时间内散失的热量就越大。由于电感器由铁芯和绕组组成,因此铁芯和绕组的安装方法和定位在散热方面起着重要的作用。例如,与e型电感器相比,环形电感器中线圈的散热更容易。在e型电感器中,磁芯的散热能力比环形电感器高。各种各样的热管理为了提高电感的散热能力,可以采用自然风冷、液冷、强制风冷、相变冷却等技术。

电容器的散热

电容器常用于电子电路中。电容阻抗由电阻和电抗组成。当电容器受到大量纹波电压或电流时,功率以热的形式在电容器的电阻元件中耗散。产生的热量增加了电容器的温度并引起发热。电容器的温升取决于电容器内部的产热率和散热到外部环境的速率。

电容器的散热能力是由电容器表面的热特性和电容器与周围环境分离的介质的热导率决定的。引线、耳片和端子的耐热能力也会影响电容器的散热能力。电容器的散热应该不允许电容器的温度超过数据表中给出的最大额定值。

如果散热计划满足最大允许温升,则可以防止电容器性能的恶化。电容器的散热与纹波电流额定值有关。在某些工作条件下,当温升超过额定值时,电容器的散热能力限制了纹波电流额定值。通过增加电容器的散热能力热管理技术,纹波电流额定值可扩大。

如果不使用电感和电容器等无功元件,就不可能实现任何现代电子电路。电感和电容器的散热能力可以通过使用热管理技术,如强制冷却,液冷等来提高。在加入散热器的情况下,可以使用热界面材料来提高散热率。Cadence可以帮助您实施适合您的电子电路的热管理技术。

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