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照射头主要器件介绍之一散热器篇（一）
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发布时间：
2023-01-06
【摘要】：
散热器是一个热量交换的部件，可以更高效地将发热元件的热量散至周围环境或热沉中。如下图，对于一个LED模组来说，如果没有安装散热器，其内部热量主要通过辐射传入空气中，散热效果极差。在LED模组上加装散热器之后，LED模组上的散热面积得到扩展，更多的热量通过热传导方式经由散热器进入周围环境中。
散热器的性能
散热器的性能可以通过散热器热阻Rhs表示，计算公式如下：
Rhs=（Tmax-TA）/P
Tmax：散热器最高温度（℃）；
TA：环境温度（℃）；
P：散热器的散热量（W）
散热器温度定义如下图所示
在强迫对流冷却的系统设备中，当流体流经散热器时会在散热器前后引起一定的压力损失，所以部分流体可能会从散热器的周围经过散热器。此现象称为流体旁通散热器，如下图所示。
当散热器的几何尺寸发生变化，例如增加翅片个数时，散热器的表面积A随之增加。对于流体旁通散热器，翅片增加至一定数量之后，翅片间的流体数量下降，相应的对流换热系数h减小。根据对流换热牛顿冷却定律，散热器表面积A的增加会使散热器散热能力增加，但对流系数h的减小会使散热器能力减弱。因此散热器的翅片个数有一个最优值。
如果散热器的体积和翅片个数不变，散热器翅片的厚度逐渐增加，翅片效率会相应提升，即散热效果提升。但翅片数量增加到某个值后，翅片间距相应减小，会导致流速减小，又影响到散热情况。
对于强迫风冷和自然冷却模式，都可以通过散热模拟来得到散热器的基板、翅片数量和厚度的最优值。想了解相关散热模拟软件的可以查看UVLED用到的光学软件。
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