如何選擇正確的風(fēng)扇_風(fēng)扇_米克結(jié)構(gòu)仿真

1、米克網(wǎng)米克網(wǎng)資訊散熱 m 正文如何選擇止確的風(fēng)扇2009-06-18 19:39:54ebm【太 空塵】 【打印】 共冇評論0條所冇需耍使用風(fēng)扇散熱的電機(jī)與電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工程師，必須決定一個特定系 統(tǒng)散熱所需的風(fēng)量，而所需的風(fēng)量取決于了解系統(tǒng)的耗電量及是否能帶走足夠 的熱量，以預(yù)防系統(tǒng)過熱的情形發(fā)生。事實(shí)顯示，系統(tǒng)的使用年限會由于冷卻 系統(tǒng)的不足而降低，所以設(shè)計(jì)工程師也應(yīng)該明白，系統(tǒng)的銷售量與價格，可能 因?yàn)橄到y(tǒng)的使用年限不符使用者的預(yù)期而下降。欲選擇正確的通風(fēng)組件，必須考慮下列目標(biāo)：最好的空氣流動效率最小的適合尺寸最小的噪音最小的耗電量最大的可靠度與使用壽命合理的總成木以下三個選擇正確散熱扇

2、或鼓風(fēng)扇的重要步驟，可幫你達(dá)成上述幾個口標(biāo)?？偫鋮s需求首先必須了解三個關(guān)鍵因素以得到總冷卻需求：必須轉(zhuǎn)換的熱量即溫差(dt)抵消轉(zhuǎn)換熱量的瓦特?cái)?shù)(w)移除熱量所需的風(fēng)量(cfm)總冷卻需求對于有效地運(yùn)作系統(tǒng)甚為重要。有效率的系統(tǒng)運(yùn)作必須提供理想的 運(yùn)作條件，使所有系統(tǒng)內(nèi)的組件均能發(fā)揮最大的功能與最長的使用年限。下列兒個方式，可用來選擇一般用的風(fēng)扇馬達(dá)：算岀設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的熱量決定設(shè)備內(nèi)部所能允許的溫度上升范圍。從方程式計(jì)算所需的風(fēng)量。估計(jì)設(shè)備用的系統(tǒng)阻抗。根據(jù)目錄的特性曲線或規(guī)格書來選擇所需的風(fēng)扇如果已知系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部散熱量與允許的總溫度上升量，可得到冷卻設(shè)備所需的 風(fēng)量。以下為基本的熱轉(zhuǎn)換方程式

3、:h 二 cpxwx at 其中，h二熱轉(zhuǎn)換量cp =空氣比熱at二設(shè)備內(nèi)上升的溫度 w =流動空氣重量我們已知w二cfm x d 其屮，d =空氣密度 經(jīng)由代換后，我們得到:qcfm)二qcpxdxat再由轉(zhuǎn)換因了 （convcrsion factors）與代入海平面空氣的比熱與密度，可得到 以下的散熱方程式：cfm = 3160 x t 瓦 / zvf然后得到下列方程式:qcfm)=l76x pme0.09 x patf0.05 x pa7c其小，q :冷卻所需的風(fēng)量p :設(shè)備內(nèi)部散熱量（即設(shè)備消耗的電功率）tf :允許內(nèi)部溫升（華氏）tc :允許內(nèi)部溫升（攝氏）d t二d t1與d t2

4、之溫差溫升與所需風(fēng)量之換算表kwh0. 511.522.533.544.55dt(° c)dt(° f)50901835537088105123141158176458120395978981171371561761954072|224466881101321541761952203563255075100 1251511762012262513054295988117 146 17620523426429325|4535 |7510514117621124628131635120 |364488132 176 220 264308351396439152759117 17

5、6 234 293 351410469527586101888176 264 351 4395276157047918795|9 |176|3511527 |704187910551230140615821758例一：設(shè)備內(nèi)部消耗電功率為500瓦，溫差為華氏20度，下列為其計(jì)算結(jié)果: 第畔嚴(yán)-5或q.空普-2.25%.例二：設(shè)備內(nèi)部消耗屯功率為500瓦，溫差為攝氏10度:0.05 x 500( waffs)10全部系統(tǒng)阻抗/系統(tǒng)特性曲線空氣流動時，氣流在其流動路徑會遇上系統(tǒng)內(nèi)部零件的阻擾，其阻抗會限制空 氣自由流通。壓力的變化即測量到的靜壓，以英吋水柱表示。為了確認(rèn)每一槽排(slot)之冷卻瓦

6、特?cái)?shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)或制造廠商不但必須有風(fēng)扇 的有效風(fēng)扇特性曲線以決定其最人風(fēng)量，而冃必須知道系統(tǒng)的風(fēng)阻曲線。此損 失因風(fēng)量而變化，系統(tǒng)內(nèi)部的零件會造成風(fēng)壓的損失。即所謂的系統(tǒng)阻抗。系統(tǒng)特性曲線之定義如下：dp二kqn其屮，k =系統(tǒng)特定系數(shù) q二風(fēng)量(立方呎)n二擾流因素，1 n 2 平層氣流時，n=l 亂流氣流時，n二2步驟三：系統(tǒng)操作工作點(diǎn)系統(tǒng)特性曲線與風(fēng)扇特性曲線的交點(diǎn)，稱為系統(tǒng)操作工作點(diǎn)，該工作點(diǎn)即風(fēng)扇 之最佳運(yùn)作點(diǎn)。air wlumezstatic pteure curvesystem impedance curveair flow(cfm)fbc imcrwlicm of air vo

7、lwnezmuiio premirc cqirvy xvith the sj mem impjdniwe ciirvv i$ culled lhe( jpcrnhng point this the condition with fun opwutwn.6 仝 eulluocnsswud t操作工作點(diǎn)：在工作點(diǎn)，風(fēng)扇特性曲線之變化斜率為最小，而系統(tǒng)特性曲線之變化率為最 低。注意此時的風(fēng)扇靜態(tài)效率（風(fēng)量x風(fēng)壓耗電）為最佳化。設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮項(xiàng)目：1 保持空氣流動盡量不受阻擾，入風(fēng)口與出風(fēng)口保持暢通。2. 引導(dǎo)氣流垂直通過系統(tǒng)，以確保氣流順暢而提升冷卻效率。3. 如需加裝空氣濾網(wǎng)，應(yīng)考慮其增加的空氣流動

8、阻力。選擇最佳風(fēng)扇的例子例一：圖一為典型sunon dc散熱扇60x60x25mm的特性曲線。此風(fēng)扇可能操 作在a點(diǎn)或c點(diǎn)，分別可輸送6 cfm或20 cfmo如果該系統(tǒng)z阻抗對于氣流在 a點(diǎn)會造成0.16吋水柱或c點(diǎn)0. 04吋水柱的靜壓值。如果該系統(tǒng)因改良而運(yùn) 作于b點(diǎn)，則風(fēng)扇可輸送12cfm而靜壓僅0. 09吋水柱。nchhq air flow05 to 152025 cfm工 umnujhnsswad qms圖一 ：60x 60x 25mm中速風(fēng)扇之特性曲線例二 如圖二所示，特性曲線二是同一尺寸與形狀之風(fēng)扇，但其轉(zhuǎn)速比特性曲 線一低。如果系統(tǒng)僅需要15cfm風(fēng)量在0. 05吋水柱靜壓，

9、則靜壓降與風(fēng)量曲線 之交點(diǎn)應(yīng)通過b點(diǎn)，因此風(fēng)扇在零靜壓時可輸送18cfm已足夠冷卻之需。因此 最后的安排是選用低速風(fēng)扇。如圖二依圖表說明，從一種風(fēng)扇改用另一種風(fēng)扇的結(jié)論。當(dāng)然有時可能甚至選 用尺寸較小的風(fēng)扇，如果系統(tǒng)阻抗能充分地減低，也可以獲得相同的風(fēng)量。ooo51 ahewcuhnsslucrd圖二：60x 60x 15 mm低、中速風(fēng)扇之特性曲線例三：如圖三所示，為40x40x6mm（曲線三）、30x30x6mm（曲線二）、 25x25x6mm（曲線一）中轉(zhuǎn)速dc風(fēng)扇乙特性曲線。情況一：假如系統(tǒng)阻抗為0. 025吋水柱而需要2 cfm的風(fēng)量來冷卻，建議你使 用40 x 6mm dc風(fēng)扇。（請參考b點(diǎn)運(yùn)作）情況二：假如有更多組件加進(jìn)系統(tǒng)且（或）外形變得更密實(shí)時，外形變得更密實(shí) 時，將產(chǎn)生更多的系統(tǒng)阻抗?，F(xiàn)在假設(shè)系統(tǒng)阻抗上升至0. 038吋水柱，并需耍 0. 85 cfm的風(fēng)量來冷卻，有兩種風(fēng)扇可供選