一. 分立器件所用散熱器的選配原則 

功率半導體元件在工作時，自身必然要產(chǎn)生熱損耗。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：

u 元件額定工作結(jié)溫Tjm ：即元件允許的最高工作溫度極限。本參數(shù)由制造廠提供，或產(chǎn)品標準強制給出要求。

u 元件的損耗功率P ：元件在工作時自身產(chǎn)生的平均穩(wěn)態(tài)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。

u 耗散功率Q ：特定散熱結(jié)構(gòu)的散熱能力。

u 熱阻R：熱量在媒質(zhì)之間傳遞時單位功耗所產(chǎn)生的溫升除以耗散功率，即 R=△T/Q。

2. 散熱器的選配：

設環(huán)境溫度為 Ta，散熱器配置的目的，是保證它能將元件的熱損耗有效地傳導至周圍環(huán)境，并使其熱源(即結(jié)點)的溫度不超過 Tjm 。用公式表示為 P<Q= ( Tjm-Ta) /R ..... ① 而熱阻又主要由三部分組成： R=Rjc+Rcs+Rsa ……. ② 其中：

Rjc --結(jié)點至管殼的熱阻，與元件的工藝水平和結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，由制造廠給出；

Rcs --管殼至散熱器的熱阻，與管殼和散熱器之間的填隙介質(zhì)（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(guān)。介質(zhì)的導熱性能越好或者接觸越緊密，則 Rcs越小。本公司推薦的散熱器安裝，一般 Rcs ≈ （ 0.1~0.2 ） Rjc；

Rsa --散熱器至空氣的熱阻，它是散熱器選擇的重要參數(shù)，與材質(zhì)、 材料的形狀和表面積、體積以及散熱介質(zhì)（如水、空氣）流速等參數(shù)有關(guān)。

  綜合①和②，可得 Rsa<[ (Tjm-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(shù)和熱阻特性曲線，據(jù)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 。

  選用標準散熱器時，可根據(jù) ③式計算出的值選取合適的散熱器。螺栓型器件的散熱器見特性參數(shù)表中推薦的散熱器。平板型元件，必須選擇 SS水冷系列和SF風冷系列散熱器，它們的 Rsa 值見下兩表：

3. 注意事項：

上面的理論分析是一個普遍原則，在實際設計中應留出足夠余量。另外，散熱器表面向空氣的熱輻射，也是一種熱耗散方式。在風冷散熱器自冷設計中廣泛應用的陽極氧化發(fā)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于要求強迫風冷時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。

4. 元件在散熱器中的裝配：

在元件與散熱器的組裝時，應注意以下事項：

u 散熱器的臺面必須與元件臺面尺寸相匹配，防止壓偏、壓歪，而損壞器件。

u  散熱器臺面必須有較高的平整、光潔度。建議散熱器臺面粗糙度小于或等于1.6μ m，平整度小于或等于30μ m。安裝時元件臺面與散熱器臺面應保持清潔干凈、無油污等臟物。

u  安裝時要保持元件臺面與散熱器的臺面完全平行、同心。安裝過程中，要求通過元件中心線施加壓力，以使壓力均勻分布在整個接觸區(qū)域。用戶手工安裝時，建議使用扭矩扳手，對所有緊固螺母交替均勻用力，壓力的大小要達到數(shù)據(jù)表中要求。

u  在重復使用水冷散熱器時，應特別注意檢查其臺面是否光潔、平整，水腔內(nèi)是否有水垢和堵塞，尤其注意臺面是否出現(xiàn)下陷情況，若出現(xiàn)了上述情況應予以更換。 在使用中需注意，風冷方式加裝散熱器后，一般要求風速不低于 6m/s ；水冷方式要求水冷散熱器水流量不小于4×10³ ml/min ，進水溫度 5 ℃-35 ℃，水質(zhì)清潔。

  湖南瑞田達利電子科技有限公司可提供 SS水冷系列和SF風冷系列以及各類非標及組件散熱器，為元件配套使用。 根據(jù)元件通態(tài)額定平均電流推 薦配置的標準型散熱器型號見下表

其中， SF系列風冷散熱器是指在強迫風冷（風速≥ 6m/s ）條件下的推薦配置，用戶在使用適應根據(jù)實際散熱條件并考慮可靠性要求進行選擇。

對于 1000A以上元件一般不推薦使用風冷散熱器，若使用風冷，則元件額定電流需降額使用。瑞田達公司除提供標準散熱器配套外，還提供 風冷反并聯(lián)組件 、 水冷反并聯(lián)組件 、 水冷雙孔銅排(壓裝多個晶閘管)，見以下圖例或照片：

二. 分立器件所用散熱器的外形及安裝尺寸

1. SF系列風冷散熱器

2. SS系列水冷散熱器

3. 螺栓管散熱器

SL17、SL17B、SL18、SL18B         

SL19、SL19A、SL20、SL21

SZ13、SZ14、SZ14A、SZ14B、SZ15、SZ15A、SZ16、SL16