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高速電路設(shè)計(jì)中的散熱考慮

發(fā)布時(shí)間:2020-6-20 11:43    發(fā)布者:JLCS

在普通的數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,我們很少考慮到集成電路的散熱,因?yàn)榈退傩酒墓囊话愫苄。谡5淖匀簧釛l件下,芯片的溫升不會(huì)太大。隨著芯片速率的不斷提高,單個(gè)芯片的功耗也逐漸變大,例如:Intel的奔騰CPU的功耗可達(dá)到 25W。當(dāng)自然條件的散熱已經(jīng)不能使芯片的溫升控制在要求的指標(biāo)之下時(shí),就需要使用適當(dāng)?shù)纳岽胧﹣砑涌煨酒砻鏌岬尼尫牛剐酒ぷ髟谡囟确秶畠?nèi)。
通常條件下,熱量的傳遞包括三種方式:傳導(dǎo)、對流和輻射。傳導(dǎo)是指直接接觸的物體之間熱量由溫度高的一方向溫度較低的一方的傳遞,對流是借助流體的流動(dòng)傳遞熱量,而輻射無需借助任何媒介,是發(fā)熱體直接向周圍空間釋放熱量。


在實(shí)際應(yīng)用中,散熱的措施有散熱器和風(fēng)扇兩種方式或者二者的同時(shí)使用。散熱器通過和芯片表面的緊密接觸使芯片的熱量傳導(dǎo)到散熱器,散熱器通常是一塊帶有很多葉片的熱的良導(dǎo)體,它的充分?jǐn)U展的表面使熱的輻射大大增加,同時(shí)流通的空氣也能帶走更大的熱能。風(fēng)扇的使用也分為兩種形式,一種是直接安裝在散熱器表面,另一種是安裝在機(jī)箱和機(jī)架上,提高整個(gè)空間的空氣流速。與電路計(jì)算中最基本的歐姆定律類似,散熱的計(jì)算有一個(gè)最基本的公式:
溫差 = 熱阻 × 功耗。
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