對抗熱問題的幾種冷卻方法 - 電子工程專輯.

可採用的方法包括被動的對流冷卻或主動的強迫風冷等散熱方案，在這些設計中，通常有必要採用一個風扇。

但如何把風扇消耗的功率最小化，卻是電子領域所 ... 手機版 我們其他網站  EDN電子技術設計 電子元器件規格書網(簡體版) 首頁 現在登錄 免費註冊 2016年06月23日 高級搜索 新聞 新品 技術文庫 應用實例 辭典 eeTV 白皮書 雜誌 論壇EE家族在線研討會 EDA/IP 製程/製造 感測器/MEMS 放大/轉換 射頻/無線 處理器/DSP 控制技術/MCU 網路技術 介面技術 記憶體/儲 功率設計 光電/顯示技術 嵌入式技術 FPGA/PLD 設計測試 EE人生 職業生涯甘苦談 職業發展專區 徵才園地 [資源]超低功耗降壓電源管理IC [研討會]數位隔離器應用解決方案 [資源]Spansion32位ARM內核MCU [資源]USB超高速Hub   電子工程專輯>製造/封裝     製造/封裝   對抗熱問題的幾種冷卻方法 上網時間: 2007年07月31日     打印版    字型大小:  關鍵字：散熱  散熱板  PCB設計  當非工程技術人員聽說你從事‘電子’設計時，他們往往會認為你只是從事電路設計，或者只針對軟體開發。

他們並沒有體認到，無論是手機或是工業控制系統，所謂的‘電子’設計事實上是需要多種學科技能，才能整合為一個可實現的方案。

這些所需的技術或知識涵蓋了非常廣的範圍，然而，幾乎每一項真實的設計都需要像熱能和機械工程等領域的專家。

即使對這些學科並不是十分內行，但一位出色的工程師必須能夠或至少能夠同時跨越這些不同的專業領域。

即使在這個特別強調專業化的時代，整合其它領域的能力對於某項產品能否成功地完成設計也是至關重要的，這種跨越各個不同領域的設計能力，將有可能在行銷目標與隨之而來的工程折衷之間，為可能產生的衝突找到平衡點。

例如，也許一個風扇的成本將能讓一個設計採用更適合的元件，但不幸地是，這也許會產生更多熱量。

此時，若工程師具備一定程度的熱問題知識，就能在元件的選擇、與其他零件的匹配甚至佈局佈線方面擁有更大的靈活性。

當然，所有非電子領域也都有其自己的特性、工具和技術。

然而，熱管理卻是幾乎所有設計領域都會面臨的共通問題。

針對熱管理，在初步的努力方面，我們可以利用熱導板把熱量從熱源元件帶走。

可採用的方法包括被動的對流冷卻或主動的強迫風冷等散熱方案，在這些設計中，通常有必要採用一個風扇。

但如何把風扇消耗的功率最小化，卻是電子領域所面臨的最大挑戰之一。

熱導板和熱導管 當你可以採用熱導板時，為何你僅僅使用散熱片呢？與傳統可通過散熱片進行散熱的氣流式方法相比，採用具有內部水冷通道或其他利液體流動以接觸熱源，並將熱能帶走的冷金屬板，在實現散熱方面將更有效率。

接下來，可以利用簡單而巧妙的被動元件─各種熱導管─把熱量從其源頭非常有效地傳導出去。

稍早之前，在一項針對學生的科學展示中，我利用一根與熱導管與一根同等長度的金屬棒，把兩者都黏在一個熱咖啡杯上，然後，與沒有黏在咖啡杯上的金屬棒相較，讓學生們自行感覺，這些乾燥的管子上較冷的那一端，需要多長時間才會變熱？ 當晶片供應商把散熱片放在封裝下以傳導來自晶片的熱量時，散熱的挑戰便大幅提升了。

這看起來似乎相當簡單，只是把晶片的熱量傳遞出去。

但事實上，這種做法是將其晶片的熱問題丟給了設計人員。

因為必須考慮到整個系統的熱效率問題，你必須要有足夠的電路板面積，以及良好的對流方案，才能將這些來自晶片且遍佈在電路板上的熱能問題解決掉。

當每顆晶片都聲稱它們採用了極精巧的封裝，可大幅節省所佔用的電路板面積時，事實上，它們都會要求數平方英吋的電路板面積來散發其熱能，而這將大幅提升一個設計的佈局挑戰。

熱問題是當前所有工程設計所面臨的最大挑戰之一，基於散熱所需附加的材料與零件，愈精巧的產品所面臨的難度也愈高。

然而，當所有其它嘗試的方法均宣告失敗時，你還可以嘗試使用渦流管冷卻器，它完全透過高壓氣流進行作業。

這些形狀像龍捲風一樣特殊的柱狀體，能在不需要移動零件、也不需要電力和冷卻劑的情況下產生冷卻氣流，它們是熱電學和能量守?規律的巧妙應用。

本文作者BillSchweber([email protected])是PlanetAnalog網站主編。

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