电力半导体器件用散热器流阻测量方法-「亿威仕」

（散热体的）流阻 inlet-outlet fluid pressure drop（of a radiator）也叫（散热体的）压力降（Δp），是指在稳态条件下，规定的风道或水路中，冷却媒质在散热体上游侧规定点和下游侧规定点处的总压力的差。

注 1：流阻在风道系统中也称为风阻，在水路系统中也称为水阻。

注 2：流阻的单位为帕（Pa）。

注 3：散热体在风道或水路中相向迎面冷却媒质流向的一侧为上游侧，其相反的一侧为下游侧。

注 4：总压力为静压力与动压力的代数和。

今天我们来学习关于电力半导体器件用散热器流阻测量方法的内容。

1、原理

流阻 Δp 由公式（1）计算。

Δp=p_in-p_out …………………………（1）

式中：

p_in——上游侧规定点处的冷却媒质压力；

p_out——下游侧规定点处的冷却媒质压力。

2、压力测量的规定点

压力测量的规定点为：

——空气冷却散热体：规定的风道中，被测散热体的上游侧和下游侧距其 300mm 处、风道通风路径横截面的几何中心点；

——水冷却散热体：规定的冷却水管道中，被测散热体的上游侧和下游侧、距冷却水进入和离开其端口 200mm±5mm、沿冷却水管道的垂直径向且距管道内壁底部 d/3（d  为管道内径）处。

3、测量系统

3.1 空气冷却散热体测量系统

空气冷却散热体测量系统包括测量风道中空气速度的风速计以及测量流阻（Δp）的压差计（见图 1）。

压差计的橡胶管应分别套接在距被测散热体的上游侧和下游侧300mm处的风道侧壁上的金属管上。金属管的内径不应大于 6mm，且不应伸入风道内。

单位为毫米

标引序号说明：

D=10mm±2mm。

图 1 空气冷却散热体测量系统

3.2 水冷却散热体测量系统

水冷却散热体测量系统包括测量水路中冷却水压力 pin 和 pout 的压力表（或测量流阻 Δp 的压差计），以及测量水流量的流量计（见图 2）。

单位为毫米

a）水冷却散热体测量流程示意图	b）温度测量仪表位置详图

标引序号说明：

d——管道内径。

图 2 水冷却散热体测量系统

4、测量条件

测量过程中，被测散热体的冷却条件如下：

——空气冷却散热体：风道中的风速为 6m/s，被测散热体的上游侧规定点的温度为环境空气温度；

——水冷却散热体：冷却水流量为 4L/min，被测散热体的上游侧规定点的温度为 35⁰_-3 ℃ ;

——自冷散热体：空气自然对流的速度不应超过 0.5m/s，规定点的温度为环境空气温度。

5、测量程序

5.1 测量准备

测量准备步骤如下：

——按规定将作为热源的半导体器件/发热元件安装到被测散热体上；

——将被测散热体安置在测量系统中的规定位置；

——将压力表或压差计等测量仪表的探头安置在规定位置；

——调整测量仪表的零点（如果必要）。

5.2 测量步骤

散热体的流阻 Δp 可直接由压差计读出，或根据被测散热体的上游侧和下游侧压力测量规定点处的压力表上的读数由公式（1）计算。