2.3 電子熱設(shè)計(jì)冷卻方法及準(zhǔn)則方程

電子熱設(shè)計(jì)主要采用合適可靠的方法來(lái)控制電子產(chǎn)品內(nèi)元器件的溫度，使其在所處的工作環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，溫度不超過(guò)規(guī)定的最高溫度，使電子產(chǎn)品具有良好的熱可靠性。電子熱設(shè)計(jì)應(yīng)該與電氣設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，三者應(yīng)相互兼顧。

電子熱設(shè)計(jì)中冷卻方法的選擇，應(yīng)該考慮下列因素：產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)的技術(shù)要求、器件熱耗、設(shè)備所處的工作環(huán)境條件、體積表面積大小等。

目前，電子熱設(shè)計(jì)中常用的冷卻方法包括：

（1）自然冷卻（包含導(dǎo)熱、自然對(duì)流和輻射換熱）。

（2）強(qiáng)迫冷卻（包含強(qiáng)迫風(fēng)冷、強(qiáng)迫液冷散熱等）。

（3）TEC熱電制冷。

（4）熱管散熱。

冷卻方法主要是根據(jù)器件的熱流密度和溫升的要求進(jìn)行選擇，可參考圖2-8進(jìn)行選擇。

表2-1中，列出了不同冷卻方法所對(duì)應(yīng)的換熱系數(shù)，以及溫升40℃下，對(duì)應(yīng)的熱流密度。從表中可以看出，空氣自然冷卻的換熱系數(shù)通常在10 W/m2·℃左右，因此，在對(duì)機(jī)柜進(jìn)行散熱模擬時(shí)，可直接將柜體壁面設(shè)置為Wall，然后輸入相應(yīng)的換熱系數(shù)，以考慮外界空氣與柜體的換熱效果。

2.3.1 自然冷卻

對(duì)電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，自然冷卻是一種比較可靠的散熱方式，其無(wú)噪聲、經(jīng)濟(jì)可靠，是電子產(chǎn)品散熱方式的第一選擇，主要通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將設(shè)備內(nèi)部發(fā)熱器件的熱量通過(guò)最低的熱阻路徑傳至設(shè)備的外部環(huán)境中，保證設(shè)備在合理的溫度范圍內(nèi)正常工作。

自然冷卻的方式適用于功率密度較低的電子設(shè)備。

1．自然對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算

自然對(duì)流換熱的準(zhǔn)則方程為

式中，Nu為努塞爾數(shù)，其與對(duì)流換熱系數(shù)hc的關(guān)系為Nu=hcD/λ; Ra為瑞利數(shù)，Ra=Gr· Pr; Gr為格拉曉夫數(shù)，Gr=βgρ2D3Δt/μ2; Pr為流體的普朗特?cái)?shù)；D為固體的特征尺寸；λ為流體的導(dǎo)熱系數(shù)；β為流體的體積膨脹系數(shù)；g為重力加速度；ρ為流體的密度；Δt為固體熱表面與流體的溫差；μ為流體的動(dòng)力黏度。

其中，C、n可通過(guò)表2-2查詢。

通過(guò)準(zhǔn)則方程，計(jì)算出努塞爾數(shù)Nu，然后根據(jù)Nu與對(duì)流換熱系數(shù)的關(guān)系，即可計(jì)算出對(duì)流換熱系數(shù)hc。在使用ANSYS Icepak進(jìn)行熱仿真時(shí)，可將計(jì)算的壁面對(duì)流換熱系數(shù)輸入軟件，ANSYS Icepak會(huì)自動(dòng)考慮殼體與外界流體的換熱過(guò)程，如圖2-9所示。

如某通信機(jī)柜，采取自然冷卻的散熱方式，為了減少熱仿真的計(jì)算量，使用ANSYS Icepak的計(jì)算區(qū)域Cabinet作為柜體外殼，在計(jì)算區(qū)域的邊界上使用ANSYS Icepak提供的Wall類型，在Wall的屬性面板中選擇第3類熱邊界條件，輸入外界空氣與機(jī)柜外殼的換熱系數(shù)（10W/K·m2）。

另外，對(duì)于本案例機(jī)柜散熱來(lái)說(shuō)，如果擴(kuò)大相應(yīng)的計(jì)算區(qū)域（ANSYS Icepak中除固體區(qū)域外，其他空間默認(rèn)為空氣），設(shè)置Cabinet四周為開(kāi)口屬性，那么ANSYS Icepak也可以自動(dòng)計(jì)算殼體與空氣的自然冷卻過(guò)程，將自然冷卻的換熱系數(shù)計(jì)算出來(lái)。但是由于擴(kuò)大計(jì)算區(qū)域后，將增大整體模型的計(jì)算量，因此，大多數(shù)情況下，均直接輸入機(jī)柜外殼與空氣的換熱系數(shù)，如圖2-10所示。

2．電子PCB自然冷卻的合理間距

隨著電子技術(shù)集成度的不斷提高，PCB元件的安裝密度大幅增加，相應(yīng)的PCB模塊發(fā)熱功率也隨之增加（圖2-11是1993—2006年CPU功率變化圖），因此，PCB及元器件的溫度控制問(wèn)題日益嚴(yán)重。合理的PCB布局及散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可保證PCB具有較高的熱可靠性。

PCB一般均安裝于機(jī)箱中，合理的PCB間距b計(jì)算公式：

式中，P =（CPρ2gβΔt）/（μλL）; CP為定壓熱容；L為PCB的高度特征尺寸；λ為流體的導(dǎo)熱系數(shù)；β為流體的體積膨脹系數(shù)；g為重力加速度；ρ為流體的密度；Δt為固體熱表面與流體的溫差；μ為流體的動(dòng)力黏度。

3．開(kāi)放式電子機(jī)箱

對(duì)于開(kāi)放式電子機(jī)箱，可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行自然冷卻的計(jì)算：

式中，第1項(xiàng)為自然對(duì)流的換熱量；第2項(xiàng)為熱輻射的換熱量；第3項(xiàng)為通風(fēng)孔帶走的熱量；As為機(jī)箱的側(cè)面積；At為機(jī)箱的頂面積；Ab為機(jī)箱的底面積；A為參與輻射的表面積；δ0為斯蒂芬—玻耳茲曼常數(shù)，δ0=5.67e-8W/m2·K4; ε為機(jī)箱表面的發(fā)射率；Tm=1/2（機(jī)箱表面的平均溫度+環(huán)境溫度）。

開(kāi)放式機(jī)箱最小通風(fēng)孔面積計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式為

式中，Q0為通風(fēng)孔帶走的熱量；H為機(jī)箱的垂直高度。

4．密閉式電子機(jī)箱

式（2-10）中的各個(gè)參數(shù)與式（2-9）中的相同。

2.3.2 強(qiáng)迫對(duì)流

強(qiáng)迫冷卻在電子設(shè)備中用來(lái)進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)，其主要是通過(guò)風(fēng)機(jī)或者泵驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的流體，通過(guò)外部原因產(chǎn)生的壓力差作用，使得流體進(jìn)行流動(dòng)，冷流體與電子設(shè)備內(nèi)的器件進(jìn)行熱量交換，從而對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行冷卻。

通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)電子設(shè)備的熱流密度超過(guò)0.08W/cm2或體積熱流密度超過(guò)0.18W/cm3時(shí)，可采用強(qiáng)迫冷卻進(jìn)行電子設(shè)備散熱。

1．強(qiáng)迫對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算

強(qiáng)迫對(duì)流的準(zhǔn)則方程如下。

（1）管內(nèi)層流狀態(tài)流動(dòng)：

（2）管內(nèi)湍流狀態(tài)流動(dòng)：

式中，D為特征尺寸，主要指管道內(nèi)徑或當(dāng)量直徑；l為管長(zhǎng)；μl為平均溫度下流體的動(dòng)力黏度；μw為壁面溫度下流體的動(dòng)力黏度。

（3）沿平板層流流動(dòng)：

（4）沿平板湍流流動(dòng)：

其中，Re公式中的特征尺寸D表示流動(dòng)方向平板的長(zhǎng)度，然后根據(jù)公式Nu=hcD/λ，可以將hc計(jì)算出來(lái)。

2．風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)

當(dāng)機(jī)箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)固定以后，機(jī)箱系統(tǒng)的壓力損失隨之固定，主要是包含沿程阻力損失和局部阻力損失。如圖2-12所示，系統(tǒng)的阻力曲線與風(fēng)量呈現(xiàn)二次方的關(guān)系，系統(tǒng)阻力曲線與風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)即是風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。

在ANSYS Icepak熱仿真中，當(dāng)軟件將系統(tǒng)的流動(dòng)傳熱工況計(jì)算收斂后，通過(guò)單擊Report-→Fan operating points, ANSYS Icepak會(huì)自動(dòng)彈出風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)的窗口，告知風(fēng)機(jī)給系統(tǒng)提供的風(fēng)量和壓力，如圖2-13所示。

2.3.3 TEC熱電制冷

TEC熱電制冷，又稱為半導(dǎo)體制冷，是建立在珀?duì)柼葻犭娦?yīng)基礎(chǔ)上的冷卻方法，當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體和一塊P型半導(dǎo)體連接成電偶并在閉合回路中通直流電流時(shí)，在其兩端的節(jié)點(diǎn)處將分別產(chǎn)生吸熱和放熱現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)原理如圖2-14所示，其主要適用于微波混頻器、激光器等電子器件。

TEC制冷的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)須外界機(jī)械動(dòng)力，無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)；可將發(fā)熱器件的工作溫度降低至比環(huán)境溫度還低；可通過(guò)改變電流大小調(diào)整制冷量和冷卻速度，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕。

TEC制冷的缺點(diǎn)是為了達(dá)到很好的制冷目的，TEC本身需要很大的電流，熱耗較大。

在ANSYS Icepak中，可建立TEC制冷的模型，包含TEC的冷面、熱面及不同電流TEC的熱耗，TEC的極對(duì)數(shù)，TEC半導(dǎo)體的高度、間隙及幾何因子等，可方便快捷對(duì)TEC制冷進(jìn)行散熱模擬，如圖2-15所示。

從圖2-16可以看出，在環(huán)境溫度20℃的情況下，單級(jí)TEC制冷可以將熱源的最低溫度降低至-1℃。

另外，在ANSYS Icepak中，也可以使用相同方法建立多級(jí)TEC制冷模型，如圖2-17所示。

2.3.4 熱管散熱

熱管散熱是一種高效的傳熱裝置，目前被廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備的強(qiáng)迫風(fēng)冷或自然冷卻中，其傳熱能力高，傳熱能力比其他導(dǎo)熱材料高幾十倍，均溫性好，可根據(jù)散熱的結(jié)構(gòu)需求設(shè)計(jì)熱管外形，無(wú)須動(dòng)力源，可有效降低熱源至熱沉的傳熱熱阻，其工作原理如圖2-18所示。

熱管的工作原理為：高溫器件將蒸發(fā)端加熱，熱管內(nèi)的工質(zhì)由液體蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收潛熱，氣態(tài)工質(zhì)在蒸發(fā)端和冷凝端之間所形成的壓差作用下流向冷凝端，由于氣態(tài)工質(zhì)在冷凝端冷凝成液體，釋放氣化所吸的潛熱，釋放的潛熱被外界的冷空氣帶走。冷凝后的液體，在吸液芯和液體產(chǎn)生的毛細(xì)管作用下，重新流回蒸發(fā)端，工質(zhì)開(kāi)始新的循環(huán)。熱管實(shí)物和熱管散熱器如圖2-19、圖2-20所示。

ANSYS Icepak不能模擬熱管內(nèi)工質(zhì)相變的過(guò)程，因此，軟件在模擬熱管的過(guò)程中，主要是給熱管模型輸入一個(gè)各向異性的導(dǎo)熱率來(lái)進(jìn)行散熱模擬，只是模擬熱管傳熱的效果。如果需要模擬熱管內(nèi)工質(zhì)相變的過(guò)程，可使用ANSYS Fluent來(lái)進(jìn)行模擬計(jì)算。

目前，與熱管類似的熱控產(chǎn)品為VC（Vapor Chamber）均溫板散熱器，如圖2-21所示，其內(nèi)壁是一個(gè)微細(xì)結(jié)構(gòu)的真空腔體，熱量通過(guò)內(nèi)部液體蒸發(fā)和冷凝反復(fù)循環(huán)。與傳統(tǒng)熱管相比，其真正實(shí)現(xiàn)了二維大平面熱量的直接傳遞，熱傳導(dǎo)效率更高。

熱管及VC均溫板散熱器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括：

（1）傳熱效率較傳統(tǒng)的型材散熱器高。

（2）散熱器基板溫度低，使元器件的熱可靠性更高。

（3）風(fēng)扇尺寸、風(fēng)扇數(shù)量的減少，可以有效降低成本。

（4）風(fēng)扇可以以較低的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行散熱，使風(fēng)扇的可靠性提高。

（5）對(duì)冷卻風(fēng)量的需求減小可以大大降低系統(tǒng)的噪聲。

（6）散熱器較輕可以減少振動(dòng)造成的損壞。

（7）元器件的布局具有更大的靈活性。

2.3.5 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)簡(jiǎn)則及注意事項(xiàng)

電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)簡(jiǎn)則及注意事項(xiàng)如下。

（1）保證足夠的自然對(duì)流空間；元器件與結(jié)構(gòu)件之間應(yīng)保持一定距離，通常至少13mm，以利于空氣流動(dòng)，增強(qiáng)自然對(duì)流換熱。

（2）豎直放置的電路板上的元件與相鄰單板之間的間隙至少為19mm。

（3）是否充分運(yùn)用了導(dǎo)熱的傳熱途徑；可以利用導(dǎo)熱系數(shù)較高的金屬或?qū)峤^緣材料（如導(dǎo)熱硅膠、云母、導(dǎo)熱陶瓷、導(dǎo)熱墊等）將元件與機(jī)殼或冷板相連，將熱量通過(guò)更大的表面積散掉。

（4）充分運(yùn)用了輻射的傳熱途徑；當(dāng)機(jī)殼表面涂漆時(shí)，發(fā)射率可以達(dá)到很高，接近1；在一個(gè)密閉的機(jī)盒中，機(jī)殼內(nèi)外表面涂漆比不涂漆時(shí)元件溫升平均下降10%左右。

（5）如果高熱流密度元器件附近的空間有限，無(wú)法安裝大散熱器，可以采用熱管，將熱量導(dǎo)到其他有足夠空間安裝散熱器的位置。

（6）在規(guī)定的使用期限內(nèi)，冷卻系統(tǒng)（如風(fēng)扇等）的故障率應(yīng)比元件的故障率低。

（7）在進(jìn)行熱設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮相應(yīng)的設(shè)計(jì)余量（1.5～2倍），以應(yīng)對(duì)使用過(guò)程中因突發(fā)工況而引起的熱耗突增及流動(dòng)阻力突增的情況。

（8）盡量采用自然冷卻或低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇等可靠性高的冷卻方式。

（9）使用風(fēng)扇冷卻時(shí)，要保證噪聲指標(biāo)符合要求。

（10）熱設(shè)計(jì)應(yīng)考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，在保證散熱的前提下使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，且體積最小、成本最低。

（11）冷卻系統(tǒng)要便于監(jiān)控與維護(hù)。

（12）每個(gè)風(fēng)道要有明確的進(jìn)出口；應(yīng)該對(duì)不同的冷卻風(fēng)道進(jìn)行隔離；對(duì)于不同風(fēng)道之間，要防止氣流短路，即一個(gè)風(fēng)道的出風(fēng)口不能是另一個(gè)風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口。

（13）當(dāng)插箱有空槽位時(shí)，需要安裝假面板，以防止氣流短路（氣流短路對(duì)插箱其他部分的散熱有明顯的影響）。

（14）自然對(duì)流冷卻方法適用于小型化部件、密封及密集組裝的元器件。

（15）空氣是熱的不良導(dǎo)體，但是當(dāng)受熱表面之間的間隙很窄，并充滿空氣（或者其他氣體）時(shí)，空氣的熱傳導(dǎo)是真實(shí)存在的，此時(shí)空氣為不良導(dǎo)體。實(shí)驗(yàn)證明，如果兩個(gè)面之間的距離小于6.35mm，則兩面之間主要是通過(guò)空氣的熱傳導(dǎo)進(jìn)行換熱的，自然對(duì)流換熱可忽略不計(jì)；而對(duì)于12.7mm以上的間隙來(lái)說(shuō)，換熱方式主要是對(duì)流、輻射（依據(jù)溫差，二者比例不同）。

（16）一般來(lái)說(shuō)，昏暗的、黝黑的表面是良好的熱輻射吸收體，并具有較高的發(fā)射率；而拋光的表面發(fā)射率低，可以用作屏蔽熱輻射，如拋光銅發(fā)射率為0.023，氧化的鐵鑄件發(fā)射率高達(dá)0.95。

（17）金屬表面的發(fā)射率與粗糙度有關(guān)，光亮表面的反射率要高于粗糙表面的反射率。一個(gè)拋光金屬面，如果涂覆黑色，其發(fā)射率也會(huì)提高。

（18）為實(shí)現(xiàn)最大的輻射換熱，應(yīng)該采用“黑色”表面，當(dāng)然不應(yīng)該理解為所有表面是黑色；如玻璃在溫度100℃時(shí)的發(fā)射率與黑色涂層的發(fā)射率相當(dāng)，并且隨著溫度的升高發(fā)射率會(huì)比黑色涂層的發(fā)射率稍微高一些。

（19）當(dāng)輻射表面（熱面）與接收表面（冷面）的溫度固定時(shí)，則溫度量級(jí)越高，輻射換熱量就越大，主要是因?yàn)閾Q熱量與絕對(duì)溫度的四次方之差值成正比。

（20）在自然冷卻對(duì)流中，不要選擇密集的散熱翅片。

（21）風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口受阻擋所產(chǎn)生的噪聲比其出風(fēng)口受阻擋產(chǎn)生的噪聲大好幾倍，所以一般應(yīng)保證風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口離阻擋物至少30mm的距離，以免產(chǎn)生額外的噪聲；風(fēng)機(jī)出風(fēng)口至少要保留10mm的間隙，以供排風(fēng)使用。

（22）不要使用壓頭不同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作，不要使用流量不同的風(fēng)扇串聯(lián)工作。

（23）選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，必須考慮氣流通過(guò)濾棉所產(chǎn)生的壓降損失。

（24）變壓器需要特別注意繞組的熱點(diǎn)溫度；如果繞組熱點(diǎn)溫度超過(guò)了允許的最高溫度，則繞組的絕緣就會(huì)被擊穿，從而使得變壓器失效，與之相連的設(shè)備均會(huì)失效；如果變壓器裝有靜電屏蔽罩，應(yīng)盡可能使屏蔽罩與底座有熱連接，在外殼、鐵芯、機(jī)座之間裝上銅帶，有助于增加熱傳導(dǎo)。

（25）經(jīng)驗(yàn)證明，通常空心線圈熱耗較小，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的散熱問(wèn)題；其主要依靠自然冷卻進(jìn)行散熱，進(jìn)行熱估算時(shí)應(yīng)該把密繞的線圈當(dāng)作一個(gè)平滑的圓柱體，線圈在垂直放置時(shí)內(nèi)表面和外表面均有自然對(duì)流冷卻，而在水平放置時(shí)僅外表面有自然對(duì)流冷卻。

（26）通常元器件的最長(zhǎng)尺寸應(yīng)該垂直放置（沿著重力方向），垂直安裝的器件在水平方向應(yīng)該交錯(cuò)布置排列。

（27）人體通常的散熱量為100W，進(jìn)行方艙等電子設(shè)備的熱計(jì)算時(shí)，需要考慮人體的散熱量。

（28）處于戶外的電子設(shè)備必須裝在可耐受惡劣環(huán)境的外殼里。

（29）對(duì)于自然冷卻的開(kāi)放式（有開(kāi)口）電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，外殼設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意使空氣從底部自由流入，然后在頂部流出，空氣通道的寬度應(yīng)該在6.35～12.7mm。

（30）有時(shí)必須對(duì)熱輻射加以控制：必須對(duì)靠近高溫?zé)嵩辞覍?duì)溫度比較敏感、耐溫性差的器件加以保護(hù)，避免受到過(guò)熱損害；將精密拋光的金屬屏蔽板作為輻射熱屏障可以有效地保護(hù)這些器件避免熱輻射；屏蔽罩吸收的熱量需要很好地導(dǎo)出，必須將屏蔽罩與外殼底座進(jìn)行良好的固定安裝，將空氣間隙減至最少，形成低熱阻的傳熱路徑；注意屏蔽罩與器件之間的空氣層不能太薄，否則氣流不能自然對(duì)流，只能靠空氣的傳導(dǎo)和輻射將熱量傳給屏蔽罩。由于屏蔽罩表面拋光處理，反射率高，大部分熱量又返回器件，所以屏蔽罩必須和底殼有良好的接觸，以便形成良好的低熱阻通路。

（31）要考慮產(chǎn)品預(yù)期的熱環(huán)境；比如靠自然冷卻的設(shè)備被安裝在一個(gè)機(jī)柜內(nèi)，設(shè)備原始的自然冷卻設(shè)計(jì)可能滿足不了機(jī)柜內(nèi)的散熱環(huán)境。

（32）如果強(qiáng)迫冷卻的設(shè)備并排或者疊放在一起，從一個(gè)設(shè)備排出的熱氣會(huì)進(jìn)入另一設(shè)備的冷氣入口，空氣溫升會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期的環(huán)境溫度；另外，設(shè)備的排氣口、進(jìn)氣口不能受到阻擋。

（33）電子設(shè)備不能安裝在潮濕的環(huán)境下，否則元器件和導(dǎo)體都會(huì)受潮，電子設(shè)備也不得在低于空氣露點(diǎn)的環(huán)境下工作。

（34）自然冷卻時(shí)溫度邊界層較厚，如果翅片間距太小，兩個(gè)翅的熱邊界層易交叉，影響翅片表面的對(duì)流，所以在一般情況下，建議自然冷卻的散熱器翅間距大于12mm，如果散熱器翅高低于10mm，可按翅間距≥1.2倍高來(lái)確定散熱器的翅間距。

（35）自然冷卻散熱器表面的換熱能力較弱，在散熱翅表面增加波紋不會(huì)對(duì)自然對(duì)流效果產(chǎn)生太大的影響，所以建議散熱翅表面不加波紋翅。

（36）自然對(duì)流的散熱器表面一般采用發(fā)黑處理，以增大散熱表面的發(fā)射率和輻射換熱量。

（37）由于自然對(duì)流達(dá)到熱平衡的時(shí)間較長(zhǎng)，所以自然對(duì)流散熱器的基板及翅片應(yīng)足夠厚，以抗擊瞬時(shí)熱負(fù)荷的沖擊；散熱器基板厚度對(duì)散熱器的熱容量及散熱器熱阻有影響，太薄熱容量太小，太厚散熱器的熱阻反而大；建議基板厚度為3～6mm，翅片厚度為3～5mm。

（38）在強(qiáng)迫冷卻情況下，鋁型材散熱器的翅面應(yīng)加波紋翅；肋片表面增加波紋可以增加10%～20%的散熱能力，波紋翅的高度小于0.5mm，寬度為0.5～1mm，以增加對(duì)流換熱效果。

（39）當(dāng)風(fēng)速大于1m/s時(shí)，可完全忽略浮升力對(duì)翅片表面換熱的影響，即忽略散熱器翅片間的自然冷卻。

（40）應(yīng)避免急劇彎曲的管道，減少局部阻力損失；應(yīng)該采用導(dǎo)流板使氣流逐漸轉(zhuǎn)向；避免管道急劇擴(kuò)張或收縮，擴(kuò)張角度不得超過(guò)20°，收縮錐角不得大于60°。

（41）為了取得最大的空氣運(yùn)載能力，盡量使管道接近正方形，管道長(zhǎng)/寬比不得大于6∶1。

（42）管道盡量密封，所有搭接臺(tái)階應(yīng)順著流動(dòng)方向；進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)應(yīng)使得氣流阻力最小，且要起到濾塵作用。

（43）應(yīng)該使用光滑材料做風(fēng)道，以減少摩擦損失。

（44）對(duì)于靠墻安裝的電子設(shè)備，其進(jìn)出口不能位于設(shè)備后部；如果設(shè)備后部確實(shí)有開(kāi)口，那么設(shè)備離墻的距離必須大于100mm。