金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及散熱器性能評(píng)估領(lǐng)域，是特別針對(duì)金屬散熱器散熱性能的測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子電器技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體器件電路集成化程度越來(lái)越高，組件的功率更大而物理尺寸越來(lái)越小，熱流密度也隨之增加，高熱流密度的形成帶來(lái)了對(duì)電子電器元件更高的熱控制要求，同樣的由于LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其用電能效備受關(guān)注，市場(chǎng)上涌現(xiàn)出形形色色金屬散熱器，但都沒(méi)有對(duì)應(yīng)的較明確的散熱性能參數(shù)。因此有效的解決金屬散熱器散熱性能評(píng)估問(wèn)題必定能使當(dāng)前電子電器設(shè)備及LED照明的散熱技術(shù)更進(jìn)一步。
[0003]現(xiàn)有的散熱性能測(cè)試方案多利用各種加熱器向散熱器進(jìn)行熱傳遞根據(jù)其前后溫度變化大概判斷其散熱性能，或在通電狀態(tài)下對(duì)一些散熱器上的半導(dǎo)體器件的各參數(shù)進(jìn)行采集計(jì)算熱阻值，這些方式測(cè)試結(jié)果都具有一定的局限性，涉及到被測(cè)對(duì)象熱能損失，都沒(méi)能直接采集到散熱器較為準(zhǔn)確的散熱性能的數(shù)據(jù)，所以并不能較準(zhǔn)確的反應(yīng)散熱器本身的散熱能力。為了解決這個(gè)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，采用直接對(duì)金屬散熱器本身通電加熱的方式在其平衡溫度點(diǎn)采集數(shù)據(jù)算出其散熱功率P和換熱系數(shù)h，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其包括加熱電源、電流檢測(cè)裝置、電壓檢測(cè)裝置和溫度檢測(cè)裝置，所述加熱電源直接與所述被測(cè)金屬散熱器電連接，所述電壓檢測(cè)裝置與所述加熱電源并聯(lián)連接，所述電流檢測(cè)裝置串聯(lián)在所述金屬散熱器加熱回路中，所述溫度檢測(cè)裝置安裝在所述被測(cè)金屬散熱器上。
[0005]所述的金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其特征在于所述電流測(cè)試裝置可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)。
[0006]所述的金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其特征在于所述電壓測(cè)試裝置可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)。
[0007]所述的金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其特征在于所述溫度檢測(cè)裝置可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)。
[0008]所述加熱電源對(duì)被測(cè)金屬散熱器輸入低電壓大電流形式的電能，利用金屬散熱器本身的焦耳熱，加熱金屬散熱器。當(dāng)所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到平衡溫度T，在達(dá)平衡溫度時(shí)加熱功率就等于金屬散熱器的散熱功率，通過(guò)所述電流檢測(cè)裝置測(cè)得加熱電流I，通過(guò)所述電壓檢測(cè)裝置測(cè)得加熱電壓U，則可算出加熱功率P=U*I即金屬散熱器的散熱功率。再通過(guò)所述溫度檢測(cè)裝置測(cè)得的平衡溫度T減去室溫T0，得到溫升△ τ=τ-το，再測(cè)量出被測(cè)金屬散熱器的表面積S，據(jù)牛頓對(duì)流換熱公式還可計(jì)算出其換熱系數(shù)h=P/ ( Δ T*s)。則可根據(jù)P和h對(duì)該金屬散熱器散熱性能做出有效評(píng)估。
[0009]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明一種金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)和操作過(guò)程簡(jiǎn)單；針對(duì)市面上大量金屬散熱器可以進(jìn)行測(cè)試，適用面廣；測(cè)試裝置直接對(duì)金屬散熱器通電進(jìn)行加熱，相對(duì)而言受外界影響因素小，得出散熱性能數(shù)據(jù)較精確。
[0010]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置的實(shí)施例電路連接示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置實(shí)測(cè)溫升-功率圖。
[0013]圖4是本發(fā)明金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置實(shí)測(cè)主要數(shù)據(jù)表。
[0014]1.電流檢測(cè)裝置2.電壓檢測(cè)裝置3.溫度檢測(cè)裝置4.被測(cè)金屬散熱器5.變壓裝置6.加熱電源7.市電交流電源8.調(diào)壓裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0016]如圖2所示，被金屬散熱器(4)是20目的絲徑0.235mm的銅網(wǎng)，調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置(8)是2000瓦的調(diào)壓器，溫度檢測(cè)裝置(3)是PtlOO溫度傳感器，變壓裝置(5)是原邊副邊匝比為200的800瓦變壓器，故變壓裝置(5)可使副邊電壓比原邊降低200倍，電流比原邊放大200倍，從而變壓裝置(5)可向被測(cè)金屬散熱器(4)提供低壓大電流的能量。
[0017]通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置(8)可以改變變壓裝置(5)原邊的輸入電壓，從而改變變壓裝置(5)副邊的輸出電壓、電流，以得到期望的加熱效果，溫度檢測(cè)裝置(3)安裝在被測(cè)金屬散熱器(4)上，一段時(shí)間后待溫度檢測(cè)裝置(3)測(cè)量溫度達(dá)穩(wěn)定值T時(shí)，由電流測(cè)試裝置(1)測(cè)得I，電壓測(cè)試裝置(2)測(cè)得U，則可算出加熱功率P=U*I即金屬散熱器的自然對(duì)流散熱功率，再通過(guò)所述溫度檢測(cè)裝置測(cè)得的平衡溫度T減去室溫??，得到溫升△ Τ=Τ-??，再測(cè)量出被測(cè)金屬散熱器的表面積S，根據(jù)對(duì)流換熱牛頓冷卻公式還可計(jì)算出其自然對(duì)流狀態(tài)換熱系數(shù) h=P/(AT*S)。
[0018]實(shí)施例的測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表可參見(jiàn)圖3、圖4，測(cè)量條件:室溫T0為27.6°C，銅網(wǎng)是20目的絲徑為0.235臟，銅網(wǎng)長(zhǎng)0.5 m，寬0.048 m，面積0.024 m2。
[0019]從圖3可看出溫度每上升1度，散熱功率增加0.615瓦，因?yàn)樯崞髅娣e為0.024m2，故可算出平均熱對(duì)流系數(shù)h=0.615w/0.024 m2/VC =25.6 w/ m2.°C。與其他方法測(cè)量的銅網(wǎng)熱對(duì)流系數(shù)很接近。
[0020]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其特征在于其包括:加熱電源、電流檢測(cè)裝置、電壓檢測(cè)裝置和溫度檢測(cè)裝置，所述加熱電源直接與所述被測(cè)金屬散熱器電連接，所述電壓檢測(cè)裝置與所述加熱電源并聯(lián)連接，所述電流檢測(cè)裝置串聯(lián)在所述金屬散熱器加熱回路中，所述溫度檢測(cè)裝置安裝在所述被測(cè)金屬散熱器上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其特征在于所述電流測(cè)試裝置可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其特征在于所述電壓測(cè)試裝置可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬散熱器散熱性能測(cè)試裝置，其特征在于所述溫度檢測(cè)裝置可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是關(guān)于金屬散熱器散熱性能的一種測(cè)試裝置，該裝置包括：加熱電源、電流檢測(cè)裝置、電壓檢測(cè)裝置和溫度檢測(cè)裝置，所述加熱電源直接與所述被測(cè)金屬散熱器電連接，所述電壓檢測(cè)裝置與所述加熱電源并聯(lián)連接，所述電流檢測(cè)裝置串聯(lián)在所述金屬散熱器加熱回路中，所述溫度檢測(cè)裝置安裝在所述被測(cè)金屬散熱器上。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)試操作容易，測(cè)試精度高，針對(duì)市面上大量金屬散熱器均可以進(jìn)行測(cè)試，適用面廣。
【IPC分類(lèi)】G01N25/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105277587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510354702
【發(fā)明人】靳斌, 禹凱元
【申請(qǐng)人】西華大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年6月25日