【正文】 DS(ON)[3]....................…………………….......(19a) IDS漏極電流，A,給定值 RDS(ON)MOSFET在工作結(jié)溫下的通態(tài)熱阻，可按直接下式計算，也可以從器件數(shù)據(jù)手冊中查。 RDS(ON)(Tj)=Ro[1+α(Tj25o)], Ω, 通態(tài)電阻 Ro25℃時額定值，給定值 α溫度系數(shù)，一般為： 開關(guān)損耗： 開通時損耗： PON=IceoVcetofff[2]..................……………….........(19b) 開通過程損耗：Pr=IcVDStrf/6 = Ic2tr tr39。f/6Crss [2]………………(19c) 關(guān)斷時損耗 Poff=IcVcestonf[2....................…………………......(19d) 關(guān)斷過程損耗：Pf=IcVDStff/6＝Ic2tf tf39。f/6Coss [2]...…………......(19e) 式中：Iceo－集電極與發(fā)射級間的穿透電流，A Ic集電極電流，A Vce－集電極與發(fā)射極間的電壓，V Vceo飽和壓降，V ton，toff開通及關(guān)斷時間，ns tr, tfVce的上升及下降時間，ns tr39。, tf39。驅(qū)動波形上升或下降時間，ns Crss, Coss 朚OSFET 的輸入與輸出電容MOSFET的總損耗為： Ptotal=Pd+Pon+Poff+Pr+Pf......... ......……………….. ..............(19) DCDC開關(guān)變換器輸出整流用功率二極管 功率二極管的損耗包括通態(tài)損耗及開關(guān)損耗兩部分 通態(tài)損耗：Pd=[5]...... ................…………............(20a) 式中：VF－正向?qū)▔航?，V 正向平均電流，A D－占空比 開通損耗：Pon=IFVFRMtrrD f /1000[5].............……….........(20b) VRFM－正向恢復電壓，V trr反向恢復時間，ns f工作頻率，KHZ 關(guān)斷損耗：Poff=IRMKfVRtrrD f/2000[5]…………….…………(20c) IRM 朹反向漏電流，A Kf比例系數(shù) VR穩(wěn)態(tài)反向電壓，V 總功耗＝d+Pon+Poff..........................…………………...........(20) 散熱器的設(shè)計計算方法 根據(jù)給定的結(jié)構(gòu)尺寸，遵照散熱器的設(shè)計原則初步設(shè)計出一種散熱器，在按以下步驟進行校核計算。 散熱器的熱阻是從大的方面包括三個部分。 RSA=R對+R導+ R輻.......................……………...........(21)　　　　　　R對=1/（αF1）..........................……………........(21a) F1對流換熱面積(m) α對流換熱系數(shù),按下式計算 自然對流： 層流 α＝(△t/L) 湍流 α＝(△t) 強迫風冷 層流 α＝ 湍流 α＝ R輻輻射換熱熱阻 ，可忽略不計 R導＝R 基板＋R肋導 ＝δ/(λF2)+（(1/η)1）R對流....…..............(21b) λ導熱系數(shù)，w/.℃ δ 散熱器基板厚度(m) F2基板的導熱面積(m)　　　　　　　　 　F2=*(d+δ)2 d 發(fā)熱器件的當量直徑（m） η 肋效率系數(shù) 對直齒肋： η=th(mb)/(mb) m=(2α/λδ0) δ0：肋片根部厚度(m) 　　　　　　　　　　　　 b. 肋高(m)　　　　 RSA＝δ/(λF2)＋1/(αF1η) 散熱器的流阻 散熱器的流阻包括沿程阻力損失及局部阻力損失 △P＝hf+hj =λfL/dV2/2g+ζV2/2g[5]...........................(22) λf 沿程阻力系數(shù) 層流區(qū)：Re=Vd/υ≤2300 λf=64/Re 紊統(tǒng)光滑區(qū) 4000Re105 λf= L流向長度(m) d當量水利直徑(m) d=4A流通/濕周長 V斷面流速(m/s) ζ局面阻力系數(shù) 突然擴大：ζ＝(1A2/A1) 突然縮?。害疲?1A1/A2) (m) υ運動粘度系數(shù)（m2/s），從文獻[5]中查找 比較Rsa ≤[Rsa], △P≤[△P],如不滿足，重新進行設(shè)計散熱器形狀，重復上面的步驟進行設(shè)計，直到符合要求為止。 冷板散熱器的計算方法 冷板的換熱方程 冷板的換熱計算的方程式包括對流換熱方程和能量平衡方程。 當安裝于冷板上的電子元器件所耗散的熱量通過導熱、對流傳給冷板時，換熱關(guān)系時為： Q放＝hA△tmη0................……....................(23) 其中：h對流換熱系數(shù)，W/m2.℃ A參與對流的總面積，m2 △tm對數(shù)平均溫差，℃ η0冷板的總效率 空氣通過冷板后所吸收的熱量為： Q吸＝qmCp(t2t1)....................…................(24) 其中：qm空氣的質(zhì)量流量，kg/s Cp空氣的定壓比熱，J/kg .℃ t1,t2空氣的進、出口溫度，℃ 當達到熱平衡時，冷板放出的熱量應等于空氣吸收的熱量 冷板的換熱系數(shù) 冷板的換熱系數(shù)與肋片的形狀、結(jié)構(gòu)形式、流量和空氣的物理性質(zhì)有關(guān) h= JGCpPr2/3 ................................(25) 其中：J考爾本數(shù)，J=6/Re (Re1800,層流) J=(Re105,湍流) G質(zhì)量流速，Kg/() Pr普朗特數(shù)。 冷板的總效率 η0＝1－Af(1ηf)/A.............................(26) 其中：ηf肋片的效率 Ar肋片的面積，m2 A冷板的總面積，A＝At+Ar＋Ab, m2 At蓋板的面積，m2 冷板的設(shè)計計算 冷板的設(shè)計有兩類問題，校核計算和設(shè)計計算，已知冷板的結(jié)構(gòu)類型、尺寸、冷卻劑的流量和工作環(huán)境，要求校核冷板是否滿足所要求的傳熱量以及克服流經(jīng)冷板通道的壓降； (1)、已知參數(shù)：冷板的尺寸，肋片參數(shù)、空氣流量、當量直徑de(de=4χ/Afi)，通道面積Af，換熱面積A，冷板散熱器最高臺面溫度、風扇的流量及壓頭； 傳熱計算 (2)、確定空氣流過冷板后的溫升： △t= Q/qmCp..............................(27) (3)、確定定性溫度 tf=(2ts+t1+t2)/4..............................(28) 冷板臺面溫度 ts為假定值 (4)、確定定性溫度下的物性參數(shù)(μ、Cp、ρ、Pr)，流體的質(zhì)量流速和雷諾數(shù) G=qm/Af ......................……...............(29) Re=deG/μ (5)、根據(jù)雷諾數(shù)確定流體的狀態(tài)(層流或紊流)， Re1800, 層流 Re105, 湍流 (6)、根據(jù)流體的狀態(tài)(層流或紊流)計算考爾本數(shù)J Re1800,層流 J=6/Re Re105,湍流 J= 也可以根據(jù)齒形及雷諾數(shù)從GJB/Z 2792 圖12－18查得 (7)、計算冷板的換熱系數(shù) h= JGCpPr2/3 (8)、計算肋片的效率 m=(2h/λδ) ηf=th(ml)/ml（也可以根據(jù)ml值查相應的圖表得到肋片效率) (9)、計算冷板的總效率 忽略蓋板及底板的效率，總效率為： A＝At+Ar＋Ab η0＝1－Ar(1ηf)/A (10)、計算傳熱單元數(shù) NTU＝hη0A/qmCp .......................(30) (11)、計算冷板散熱器的臺面溫度 ts=(eNTUt2t1)/(eNTU1).....................(31) 流體流動阻力計算 (12)、計算流通面積與冷板橫截面積之比 σ=Af/Ac....................…….........(32) (13)、查空氣進入冷板時