作為一名熱設(shè)計咨詢,在培訓(xùn)學(xué)員的過程中,我經(jīng)常被問到這樣一個問題:在產(chǎn)品設(shè)計初期,作為一名沒有任何經(jīng)驗的工程師,我怎么判斷產(chǎn)品需要用那種散熱方式?
對于工作多年、有豐富設(shè)計經(jīng)驗的工程師而言,散熱方式的選擇似乎并不復(fù)雜——只需要知道幾個邊界條件,心中預(yù)估,即有大致的譜了。我嘗試了很多辦法將這種思考過程簡化成一種絕對可靠的方法,但都沒有成功。最終得到的結(jié)論是:你必須具體問題具體分析。沒有一個普適的公式可以從容地判斷出哪種方式是合理的。前文所述的所謂“心中預(yù)估”,實際上綜合了導(dǎo)熱材料性能、常規(guī)散熱器效率、常規(guī)風(fēng)扇性能,以及噪聲、防塵、防水等各種因素的快速綜合評估,而一個公式或者三兩句話,顯然不能把這些因素全部揉進(jìn)去。
熱設(shè)計作為一個綜合性非常強(qiáng)的學(xué)科,這一階段的快速評估,可謂將這種多學(xué)科屬性發(fā)揮到極致了。面臨那些對熱設(shè)計沒有任何概念的新人,確實勉為其難。
下圖顯示的熱流密度值,強(qiáng)迫空氣的對流換熱系數(shù)從0~0.3W/cm2,這個公式,到底怎么用?這張圖當(dāng)然有其關(guān)鍵且重要的指導(dǎo)意義,但可以下定論:它并不能指導(dǎo)工程師去選擇合適的散熱方式。
決定產(chǎn)品散熱方式的三要素:1)產(chǎn)品使用環(huán)境;2)產(chǎn)品功率密度;3)產(chǎn)品溫度要求。在產(chǎn)品立項開發(fā)初期,必須確認(rèn)這三個邊界條件,以便得出合理的結(jié)論。
說到這里,大家可能會很失望,為什么不能給出一個簡單的公式,讓你一看,就能確定你的產(chǎn)品該用哪種散熱方案。作為技術(shù)研發(fā),我們必須嚴(yán)謹(jǐn),一個負(fù)責(zé)任的答案是:它真的不存在,要想知道,你必須進(jìn)行大量的測試工作。你會發(fā)現(xiàn),隨著經(jīng)驗的逐漸豐富,你應(yīng)對這一問題會越來越輕松。
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