选择一项液冷板技术

计算液冷板热阻

选择最符合您应用需求的冷板,您需要知道冷却液体流速、入口液体温度、与冷板连接的设备的热负荷、以及冷板表面最高预期温度Tmax。通过这些参数,您就能确定冷板的最大允许热阻。

首先,计算液体离开冷板时的最高温度Tout。这很重要,因为如果Tout大于Tmax,则该问题无解。

最高温度冷板方程
热阻冷板方程

另外,您也可以使用技术图书馆中《热参考指南》里的热容图表。这些图表说明了液体流动过程中的温度变化ΔT。要得到Tout,将ΔT与入口温度Tin相加。

假设Tout小于Tmax,下一步则使用以下方程式确定冷板所需标准化热阻(θ):

任何标准化热阻小于或等于计算值的冷板技术均为适用的解决方案。

液冷板选型示例

冷板用于冷却产生500W热量的2˝ x 4˝ IGBT。使用20°C、流速为 0.5 gpm的水冷却。冷板表面温度不得超过55°C。

我们知道:Tin: 20°C, Tmax: 55°C, Q: 500瓦特,面积:8 in2

我们需要计算Tout和θ。

首先计算Tout。使用技术参考中的热容图表,我们可以看到500W、流速为0.5 gpm时的温度变化为4°C。因此Tout = 20°C + 4°C = 24°C。

Tout小于Tmax,因此我们继续解第二部分。本方程式已给出所需热阻:

然后,我们将此点在标准化热阻图表上标出。任何低于此点的技术都满足热要求。CP15、CP20和CP30均可提供必需的热阻。但是,由于冷却液体是水,您应只考虑CP15冷板。

热阻冷板方程示例
冷板标准化热阻图

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