散热片是用来帮助工作在大电流、输出大功率信号三极管和集成电路散热的元件,散热片在家用电器中主要用于下列一些场合:
一是套在功率放大管外壳上作为散热元件。
二是装在功放集成电路上作为散热元件。
三是装在稳压电路中的电源调整管上作为散热元件。
四是装在彩色电视机等电源电路中的开关管上作为散热元件。
五是装在电视机的行输出电路中的“行管”上作为散热元件等。
电路板则更是不可缺少的部件,他用来固定元器件,连接各元器件之间的线路,任何电子电路中都少不了电路板。
一、散热片
1. 热阻概念
不同材料对热的传导能力不同,阻碍热传递的阻力称之为热阻。
2. 散热片外形特征
如图 1 所示是两种散热片的外形示意图。
关于散热片的外形特征主要说明以下几点:
(1)散热片的形状可以是平板式的,也可以是各种型材式的,为铝材料。
(2)散热片套在功率放大管的管壳上,用螺丝固定在功放集成电路上,根据这些特征可以方便地在线路板上找出散热片。
3. 散热片作用
功率放大管等在工作时,集电极要产生大量的热量,如若不及时地将这些热量散发掉,将大大影响它的耗散功率 PCM,轻者影响器件的输出功率,重则损坏器件。这是因为晶体管存在着热阻,影响了这些热量的散发。为此,在一些输出功率较大的场合下,给功率放大管和功放集成电路等装上散热片,以帮助它们散热。
如图 2 所示是功放集成电路 μPC2002H 在加不同散热片时的允许功耗曲线。从这一曲线中可以看出,当不给这一集成电路加散热片时的最大允许功耗约为 2 W,而在加了 100 mm×100 mm×2 mm 的散热片后,其最大允许功耗可达到 10 W 以上,这就充分说明了散热片在功放三极管和功放集成电路中的“积极”作用。
加入散热片后,功放管的热阻会大大减小,集电极的热量容易散发到空间,因而使功率放大管结温不太高。反过来讲,加了散热片之后,降低了三极管的热阻,在相同的环境温度下功放三极管可以承受更大的耗散功率,这就是为什么要加散热片的原因。
4. 散热板式散热片特性
散热片可以分成两大类:一是散热板式散热片;二是散热型材式散热片,见图 1 所示。图 1(a)所示为散热板式的散热片。图 1(b)所示是散热型材式的散热片,在散热型材式的散热片中,其具体的形状变化很多。
散热片本身也具有热阻,其热阻愈小散热效果愈好。对于散热板式散热片的热阻不仅与散热板的面积有关,还与散板的厚度有关,并且与散热板放置方式有关,如图 3 所示的曲线可以说明它们之间的关系。
从图 3 中可以看出,在相同放置方式下,散热板面积愈大,其热阻愈小,散热效果愈好。A、B 所示曲线是散热板水平放置时的曲线,C、D 曲线是散热板垂直放置时的曲线。由此可知,在散热板面积、厚度相同的情况下,垂直放置时的热阻小,散热效果好。从曲线中还可以看出,当散热片的厚度不同时,其散热效果也不同。A 为 1.5 mm时的曲线,B 是厚度为 3 mm 时的曲线,它们都是水平放置方式,但 B 曲线的热阻小,说明散热效果更好。
关于散热板还要说明以下几个方面的问题: