德國EBMPAPST軸流散熱風扇工作原理

散熱風扇的工作原理是按能量轉化來實現的，即：電能-電磁能-機械能-動能。其電路原理一般分為多種形式，采用的電路不同，風扇的性能就會有差異。散熱風扇，英文名：Cooling fans。散熱風扇的技術和性能方面已經*達到了成熟的階段，并不斷有新技術出現。風扇規格尺寸從8mm到280mm，電壓有5V，12V，24V，48V，110V，220V，380V，外形有方形，圓形，橄欖形等。

軸流式風扇工作時，葉片推動空氣以與軸相同的方向流動，所以稱為軸流風扇。軸流風扇分為大型軸流風扇、中型軸流風扇、小型軸流風扇，根據需求的使用地方選擇適合的軸流風扇。一般而言，大型軸流風扇主要適用于粉塵、碎石場等之類的場所的排風；中型軸流風扇主要適用用室內的通風及排熱。

軸流風機在運用中會呈現一些毛病，而其葉片也有磨損和裂紋等損壞；葉片磨損。首要是發作在引風機上。由于電除塵器投入機遇控制欠好或電除塵器缺陷，構成引風機磨損。這是燃煤電站引風機隨意發作的缺陷。其實首要的疑問仍是在于葉片本身鑄造質量差；葉片發作裂紋或開裂。在送風機和引風機上均有可能發作，近幾年在多個大型電廠已發作多宗。葉片強度平安系數不行，葉片原料差是招致一切問題呈現的元兇。

要想使軸流風機正常且的運轉工作，我們就要想方法將以上問題克制，若是軸流風機自身的問題，ebmpapst風機就警示大家在購置這類產品的時分一定要選擇有質量保證的正軌廠家。

功率半導體元件在工作時，自身必然要產生熱損耗。但若發熱量太大，且又來不及向周圍媒質消散，元件就會因超過其正常工作的保證溫度而失效。因此，選配合適的散熱器，是元件可靠工作的重要條件之一。

1. 概念

(1)元件工作結溫Tj：即元件允許的zui高工作溫度極限。本參數由制造廠提供，或產品標準強制給出要求。

(2)元件的損耗功率P：元件在工作時自身產生的平均穩態功率消耗，定義為平均有效值輸出電流與平均有效值電壓降的乘積。

(3)耗散功率Q：特定散熱結構的散熱能力。

(4)熱阻R：熱量在媒質之間傳遞時，單位功耗所產生的溫升。

R = ΔT / Q

2. 散熱器的選配

設環境溫度為Ta。散熱器的配置目的，是必須保證它能將元件的熱損耗有效地傳導至周圍環境，并使其熱源＿即結點的溫度不超過Tj。用公式表示為

P < Q = ( Tj - Ta ) / R ①

(當然，熱量的消散除對流傳導外，還可輻射。在后面討論)

而熱阻又主要由三部分組成：

R = Rjc + Rcs + Rsa ②

Rjc：結點至管殼的熱阻；

Rcs：管殼至散熱器的熱阻；

Rsa：散熱器至空氣的熱阻。

其中，Rjc與元件的工藝水平和結構有很大關系，由制造商給出。

Rcs與管殼和散熱器之間的填隙介質（通常為空氣）、接觸面的粗糙度、平面度以及安裝的壓力等密切相關。介質的導熱性能越好，或者接觸越緊密，則Rcs越小。

(參考值：我廠凸臺元件的風冷安裝，一般可考慮Rcs≈0.1Rjc)

Rsa是散熱器選擇的重要參數。它與材質、材料的形狀和表面積、體積、以及空氣流速等參量有關。

綜合①和②，可得

Rsa <〔( Tj - Ta ) / P〕- Rjc - Rcs ③

上式③即散熱器選配的基本原則。

一般散熱器廠商應提供特定散熱器材料的形狀參數和熱阻特性曲線，據此設計人員可計算出所需散熱器的表面積、長度、重量，并進一步求得散熱器的熱阻值Rsa。

3. 注意事項

上面的理論分析是一個普適原則，在實際設計中應留出足夠余量。因為提供數據的準確性、由元件到散熱器的安裝狀況、散熱器表面的空氣對流狀態、熱量的非穩態分布等，都是非理想化的因素，應預考慮。

另外，散熱器表面向空氣的熱輻射，也是一種熱耗散方式。在自冷設計中廣泛應用的陽極氧化發黑和打毛處理工藝，即是增加熱輻射的有效辦法。但該辦法明顯不適用要求強迫風冷的以對流傳導為主要方式的設計，因為散熱器表面越光亮則熱阻越低，這是要特別提示設計人員的。

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