11 風機的選用、安裝和調速控制
11.1 風機的選用方法與原則
11.1.1 風機的分類和特點
在電子設備散熱設計中用到的風機可以分為三類：軸流式風機、離心式風機和混流式風機，各種風機的基本特點是：
軸流風機：風機的進風口與出風口平行；風量大、風壓小、噪音小、種類繁多、價格便宜；在通訊產品中較多的使用；
離心風機：風機的進風口與出風口垂直；風量小、風壓高、噪音大、價格高、供應商少；
一般用于阻力較大的發熱元器件或機柜的冷卻；
混流風機：風機的進風口與出風口平行；其性能介乎軸流風機和離心風機之間，風量大、風壓也大；其出風與進風有一傾斜角度，如有兩個風機并聯，則風量可以擴散到整個插框。
11.1.2 風機的特性曲線與工作點
11.1.2.1 一般風機規格上給出的特性曲線是風機在標稱轉速下得到的，隨著轉速的提高，風機的風量和風壓會增大；
11.1.2.2 風機的總壓力是用來克服系統（或通風管道）的阻力的，并在出口處形成一定的速度頭
也可以先假定一個系列的風量，據此求出系統的阻力特性曲線，根據阻力特性曲線與風機特性曲線的交點，來確定風機的工作點，從而選擇風機。
11.1.4 風扇的串聯和并聯
當所選風機的風量或風壓不能滿足要求時，可采用串聯或并聯工作方式來滿足要求：當風機的風量能滿足要求，而風壓不夠時，可采用風機串聯的工作方式，以提高其工作壓力。
風機串聯時，其風機特性曲線發生變化：風量基本上是每臺風機的風量（略有增加），而風壓則為相同風量下兩臺風機風壓之和，如圖8a 所示。
當風機并聯使用時，其風壓比單個風機的風壓稍有提高，而總的風量是各風機風量之和，如圖8b 所示。當風道特性曲線比較平坦，需增大風量時，可采用并聯系統。并聯系統的優點是氣流路徑短，阻力損失小，氣流分布比較均勻，但效率低。
11.1.5 風機的安裝
11.1.5.1 抽風與吹風
首先，風機的特點是：進風口流速較均勻，無流動死區，而出風口流體向外發散的角度約45℃，四周流速大，中間流速小，還存在死區；其次，沒有絕對的抽風好還是吹風好，需要根據具體的情況確定。
吹風的優點是，出風口直接對準被冷卻部分，風量集中，風壓大，適用于熱量分布不均勻，需要對專門區域進行集中冷卻的情況；系統中為正壓，灰塵等不易進入。缺點是風速不均勻，存在死區（低速區），根據進風的不同，還可能存在局部回流區；進風流經風扇后，溫度會有所升高。
而抽風不存在死區，風速較均勻，能較均勻地流過被冷卻表面，適用于阻力大的系統；
不利的是系統中為負壓，在惡劣環境中灰塵易進入，風扇所處的環境溫度較高，影響壽命。
11.1.5.2 風機的安裝尺寸
風機的安裝尺寸，在風機資料中都有，一般，其安裝在進風位置和出風位置，尺寸是不同的，但為了減少開孔尺寸的種類，參見附錄E 的規定。
11.1.5.3 風機的工作環境和壽命
風機的工作環境溫度一般為-20——60℃，風機的壽命都是在一定的環境溫度下測得的，環境溫度越高，壽命越短，極限的情況，溫度每升高15℃，壽命下降一半。判斷一個風機失效的依據一般有兩個：風機的轉速小于實際設定轉速的30%；風機的噪音突然增大。
11.2 風機轉速控制的方法
11.2.1 風機轉速控制的目的
（1） 降低系統噪聲。風機的噪聲與其轉速有密切的關系，降低轉速，噪聲就會有一個顯著的降低；
（2） 延長風機壽命，提高系統可靠性；
（3） 節約能源。風機低速運轉，可以降低能源的消耗。
12 散熱器的選用、安裝與設計計算
12.1 散熱器的選用原則
12.1.1 根據元器件的熱流密度、體積功率密度、溫升要求及散熱方式（自然冷卻、強迫風冷），按9.2.1 所述的方法，確定是否加裝散熱器。
12.1.2 根據器件功耗、環境條件及器件溫度降額要求的允許結溫，確定散熱器的形狀并通過計算，計算出散熱器的表面積。
12.1.3 根據散熱器的形狀和表面積，查找散熱器廠家樣本，選擇比較合適的散熱器，或自己開模設計合適的散熱器。
12.1.4 散熱器表面應進行氧化發黑處理,以增強輻射換熱效果。在自然對流情況下, 輻射換熱作用較突出,可以提高25%的散熱量, 所以, 除非是器件附近有高熱源, 散熱器表面都應涂覆或氧化發黑處理以提高輻射性能。
12.1.5 散熱器的材質，一般推薦選用鋁型材、鑄鋁或紫銅。
12.1.6 根據要求，可以選用平板式散熱器、鋁型材散熱器、叉指型散熱器；也可以選擇熱管散熱器。
12.1.7 鋁型材散熱器的齒面應加波紋齒，型材散熱器的肋片表面增加波紋可以增加10%到20%的散熱能力，波紋齒的高度為0.5mm，寬度為0.5mm～1mm，以增加對流換熱效果。
12.1.8 應保證鋁型材散熱器基板有一定厚度，以減小傳導熱阻。
12.1.9 散熱器性能與垂直氣流方向的寬度成正比，與氣流方向長度的平方根成正比，所以增加散熱器寬度的效果要好于增加長度；對于散熱器的流向長度大于300mm，應把散熱器的齒片從中間斷開，以增加空氣擾動，提高對流換熱效果。
12.2 散熱器的安裝要求
12.2.1 器件與散熱器的接觸面應保持平整光潔,散熱器的安裝孔要去毛刺。
12.2.2 器件與散熱器和導熱絕緣膜間的所有接觸面處應涂導熱硅脂或加其它導熱絕緣材料。
12.2.3 免涂導熱硅脂的導熱絕緣膜在接觸面處可以不涂導熱硅脂。
12.2.4 對于自然冷卻方式，鋁型材散熱器的安裝應使齒槽與水平面垂直,以增強自然對流
效果；對于強迫冷卻方式，鋁型材散熱器的安裝應使齒槽與風的流向平行。
12.2.5 為了減少器件與散熱器之間的接觸熱阻，應適當增加接觸力。
12.2.6 為避免使元器件受力，散熱器須有適當的固定支撐點。
12.3 散熱器的設計計算
12.3.1 自然冷卻方式下散熱器的設計計算
12.3.1.1 平板散熱器的設計計算：
平板散熱器的散熱是由輻射散熱和對流散熱兩部分組成的。
a. 平板散熱器的輻射散熱
平板散熱器輻射散熱的關系式見9.1.3 的公式。
b. 平板散熱器的自然對流散熱
平板散熱器的對流散熱量可用9.3.2 的公式計算。
12.3.1.2 鋁型材散熱器的設計計算：
鋁型材散熱器的散熱是由輻射散熱和對流散熱兩部分組成的。
a. 鋁型材散熱器的輻射散熱
鋁型材散熱器輻射散熱的關系式見9.1.3 的公式。
b. 鋁型材散熱器的對流散熱

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