**器件散热方式，常用五种散热方法分析
随着电源技术不断提高，**元器件的散热问题始终是工程师们最关注的问题之一，因为元器件没有春夏秋冬，只有工作中还是待机中，而且凭借自己“火爆”的个性，每一天都属于大热的天儿。
**元器件的原理归根结底就是，总功率密度大幅度增长而物理尺寸却越来越小，热流密度也随之增加，所以高温的温度环境势必会影响**元器件的性能，这就要求对其进行更加高效的热控制。
那么“热情似火”、自己“发光发热”的元器件如何“降温避暑”？
**元器件的高效散热问题，受到传热学以及流体力学的原理影响。电气器件的散热就是对**设备运行温度进行控制，进而保障其工作的温度性以及安全性，其主要涉及到了散热、材料等各个方面的不同内容。现阶段主要的散热方式主要就是空气自然冷却、强制、液体水冷散热、制冷、疏导、热管等方式。
一、自然散热或冷却方式
自然散热也称为“自冷式”，冷却方式就是在自然的状况之下，不接受任何外部辅助能量的影响，通过局部发热器件以周围环境散热的方式进行温度控制，即**器件与环境之间的温差在周围空间空气中产生密度差，由此产生空气的自然对流，其主要的方式就是导热、对流以及辐射集中方式，而主要应用的就是对流以及自然对流几种方式。
其中自然散热以及冷却方式主要就是应用在对温度控制要求较低的**元器件、器件发热的热流密度相对较低的低功耗的器材以及部件之中。在密封以及密集性组装的器件中无需应用其他冷却技术的状态之中也可以应用此种方式。在一些时候，对于散热能力要求相对较低的时候也会利用**器件自身的特征，适当的增加其与临近的热沉導热或者辐射影响，在通过优化结构优化自然对流，进而增强系统的散热能力。
这种类型的换热器具有结构简单、维护方便、无需外力驱动、经济性好的优点。一般只适用于额定电流不超过20A的**器件。
二、强制散热或冷却方法
强制散热也称为“空气强迫对流冷却”、“风冷”，方法原理就是通过外加驱动力比如过鼓风机、风扇等方式加快**元器件周边的空气流动，使空气产生强制对流，提高换热效率，带走热量的一种方式。此种方式较为简单便捷，应用效果显著。在**元器件中如果其空间较大使得空气流动或者安装一些散热设施，就可以应用此种方式。
在实践中，提升此种对流传热能力的主要方式具体如下：要适当的增加散热的总面积，要在散热表面产生相对较大的对流传热系数。
在实践中，增大散热器表面散热面积的方式应用较为广泛。在工程中主要就是通过翅片的方式拓展散热器的表面面积，进而强化传热效果。而翅片散热方式可以分为不同的形式，在一些热耗**器件的表面以及空气中应用的换热器件。应用此种模式可以减少热沉热阻，也可以提升其散热的效果。而对于一些功率相对较大的**期间，则可以应用航空中的扰流方式进行处理，通过对散热器中增加扰流片，在散热器的表面流场中引入扰流则可以提升换热的效果。
这种散热方式的换热系数相比于自冷式的散热方式，换热系数更大，在器件具有相同的发热功率时，风冷式散热器的体积是自冷式散热器体积的1/4左右。但是这种散热方式也具有缺点：需要配置外力驱动装置，会产生灰尘吸入的现象、噪声也相对较大，结构相对复杂，会对设备维修造成影响。
三、液体冷却散热方法
对**元器件中应用液体冷却的方法进行散热处理，是一种基于**以及**组件形成的散热方式。液体冷却主要可以分为直接冷却以及间接冷却两种方式。
间接液体冷却方式就是其应用的液体冷却剂与直接与**元件进行接触，通过中间的媒介系统，利用液体模块、导热模块、喷射液体模块以及液体基板等辅助装置在发射的热元件中之间的进行传递。
直接的液体冷却方式也可以称之为浸入冷却方式，就是将液体与相关**元件直接接触，通过冷却剂吸收热量并且带走热量，主要就是在一些热耗体积密度相对较高或者在高温环境中应用的器件。
四、散热或冷却方法的制冷方法
散热或冷却方法的制冷方法主要有制冷剂的相变冷却以及Pcltier制冷两种方式，在不同的环境中其采取的方式也是不同的，要综合实际状况合理应用。
制冷剂的相变冷却就是一种通过制冷剂的相变作用吸收大量热量的方式，可以在一些特定的场合中冷却**器件。而一般状态主要就是通过制冷剂蒸发带走环境中的热量，其主要*括了容积沸腾以及流动沸腾两种类型。在一般状况之下，深冷技术也在**元器件的冷却中有着重要的价值与影响。在一些功率相对较大的计算机系统中则可以应用深冷技术，不仅仅可以提升循环效率，其制冷的数量以及温度范围也较为广泛，整个机器设备的结构相对的较为紧凑且循环的效率也相对较高。
Pcltier制冷通过***制冷的方式散热或者冷却处理一些常规性的**元器件，具有装置体积小、安装便捷且质量较强、便于拆卸的优势。此种方式也称之为称热电制冷方式，就是通过***材料自身的Pcltier效应，在直流电通过不同的***材料在串联的作用之下形成电偶，可以通过在电偶两端吸收热量、放出热量，这样就可以实现制冷的效果。此种方式是一种产生负热阻的制冷技术与手段，其稳定性相对较高，但是因为其成本相对较高，效率也相对较低，在一些体积相对较为紧凑，且对于制冷要求较低的环境中应用。其散热温度≤100℃;冷却负载≤300W。
五、散热/冷却中能量疏导方式及热管散热
通过传递热量的传热元件将**器件散发的热量传递给另一个环境中。而在**电路集成化的过程中，大功率的**器件逐渐增加，**器件的尺寸也越来越小。对此，这就要求散热装置自身要具有一定的散热条件，而散热装置自身也要具有一定的散热条件。
因为热管技术其自身具有一定的导热性特征，具有良好的等温性特征，在应用中具有热流密度可变性且恒温特性良好、可以快速适应环境的优势，在**电气设备的散热中应用较为广泛，可以有效的满足散热装置的灵活、高效率且可靠性的特征，现阶段在电气设备、**元器件冷却以及***元件的散热方面中应用较为广泛。
热管换热器主要由箱体、管板、热管元件组成，其中热管是其关键元件，典型的热管由管壳、多孔毛细管芯和工作介质组成，在**元器件散热中应用较为广泛。热管是一种高效率且通过相变传热方式进行热传导的模式，是在**封闭的容器内部冲入一定量的介质，当热量传入热管的蒸发段时，工质在**状态下从中迅速吸热产生的热量汽化，在微小的压差作用下，受密度影响该汽化工质迅速流向冷凝段，在那里释放出所吸收的热量，并向冷源放出潜热而冷凝成为液体，凝结液再在吸液芯毛细抽吸力或者重力的作用下从冷凝段返回蒸发段，再吸取热源产生的热量。如此循环往复，不断将热量自蒸发段传递向冷凝段。
在实践中，必须要对不同的种类要求，对热管进行单独的设计，分析重力以及外力等因素的影响等合理设计。而在进行热管设计过程中要分析制作的材料、工艺以及洁净度等问题，要严格控制产品质量，对其进行温度监控处理。
热管换热器具有结构简单，换热效率高等特点，最大的优点是能在温差很小的情况下传递大量热量，其相对导热率是铜的几百倍被称为“近超导热体”，但任何一只热管都存在传热极限，当蒸发端的发热量超过某极限值时，热管内的工作介质便会全部汽化，导致循环过程中断热管失效。由于目前我国在微型热管的技术方面还不成熟，使得热管在电力**设备冷却中还没有得以广泛的应用。不过，目前看来，热管技术逐渐已趋于成熟，应用面逐步扩大。
科技发展日新月异，现今**设备趋向轻量薄型化，内部**元件则越趋向于精密复杂，不仅内部元件散热难度随之提高，还须兼顾元件之间的电气特性以避免短路，尤其发热问题关系到产品的寿命以及其发挥效能所需的能量多寡。有鉴于此，新亚制程经过多次实验研发，提供颇具技术前瞻性的**制程方案及SLD®系列产品（含**制程工具、**化**品等）供应链配套服务，致力于推动中国**产业飞速发展，助力生产制造企业低成本、高质量发展，****智造的步伐！
