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電子電路中無功元件的散熱能力
電子電路中無功元件的散熱能力
溫差是決定電子元件散熱能力的重要參數。
電感器的散熱能力與其表面積直接相關。
電容器的散熱能力取決于電容器表面的熱特性以及將電容器與周圍環境隔開的電容器介質的導熱性。
形電感器的繞組散熱比 E 型電感器更容易
電子產品的發展導致了對高效熱管理系統的需求。適當且有效的熱管理系統允許電子元件將熱量散發到周圍環境，而不會超過最大允許溫度。
環境溫度、顏色等會影響電子元件的散熱。電子元件的幾何形狀在散熱方面也起著重要作用。無論幾何形狀如何，電子元件的散熱都與傳導、對流和輻射等熱傳遞機制密切相關。電子元件的散熱能力因每種熱傳遞機制而異，并且在大多數情況下，散熱是由組合過程引起的。
在所有的散熱方法中，唯一的目的是散熱快于產生的熱量。當電子元件的發熱率大于散熱率時，器件或元件因自熱而損壞的可能性更大。有效的熱管理技術可以提高電子元件的散熱能力，從而防止過熱和損壞。我們將在本文中討論一些無源電子元件的散熱能力。
電子元器件的散熱能力
當電子元件工作時，能量以熱能的形式浪費掉。這種熱能會增加組件的溫度，高溫會損壞設備。及時排除產生的熱量對于電子元件的壽命和可靠性是必要的。
電子元件的散熱能力是指其中的熱傳遞過程。當電子元件的溫度高于其周圍環境時，就會發生電子元件的散熱。熱量從較高的溫度流向較低的溫度。保持低溫環境對于電子元件的散熱非常重要。
溫差是決定電子元件散熱能力的重要參數。隨著溫度的不同，傳熱方式發生變化。它可以是傳導、對流、輻射或它們的組合。電子元件中的散熱率也因這些過程中的每一個而不同。通過傳導散發的熱量將不同于自然對流的熱量。當自然對流轉變為強制對流時，散熱率增加。影響散熱的其他一些因素是設計或幾何形狀、環境特性、工作電流等。
讓我們討論一下電感器和電容器的散熱。
電感器的散熱
開關電源的普及在電子系統中引入了許多功率電感器，也稱為電抗器或扼流圈。高功率密度的趨勢已經減小了電路的整體尺寸，包括電感器。隨著尺寸的減小，電感器的散熱變得非常重要。
電感器的散熱能力與其表面積直接相關。表面積越大，在短時間內散發的熱量就越大。由于電感器由鐵芯和繞組組成，因此鐵芯和繞組的安裝方法和定位對散熱起著重要作用。例如，與E型電感器相比，環形電感器的繞組散熱更容易。在E型電感中，磁芯的散熱能力高于環形電感。可以實施各種熱管理技術，例如自然風冷、液體冷卻、強制風冷和相變冷卻，以提高電感器的散熱能力。
電容器的散熱
電容器常用于電子電路中。電容器阻抗由電阻和電抗組成。當電容器承受大量紋波電壓或電流時，功率會以熱量的形式消散在電容器的電阻元件中。產生的熱量會增加電容器的溫度并導致發熱。電容器的溫升取決于內部發熱率和對外部環境的散熱率。
電容器的散熱能力取決于電容器表面的熱特性以及將電容器與其周圍環境隔開的電容器介質的導熱性。引線、接線片和端子的耐熱能力也會影響電容器的散熱能力。電容器的散熱應使電容器溫度不會超過數據表中給出的最大額定值。
如果散熱計劃滿足最大允許溫升，則可以防止電容器性能劣化。電容器的散熱和紋波電流額定值是相關的。電容器的散熱能力限制了紋波電流額定值，因為在某些工作條件下溫升超過了額定值。通過使用熱管理技術提高電容器的散熱能力，可以擴展紋波電流額定值。
如果不使用電感器和電容器等電抗元件，就不可能實現任何現代電子電路。電感和電容的散熱能力可以通過強制冷卻、液冷等熱管理技術來提高。在集成散熱片的情況下，可以使用熱界面材料來提高散熱率。