鋁殼電阻的散熱效率如何測(cè)量？

鋁殼電阻的散熱效率通常用“熱阻”來(lái)量化，測(cè)試思路可概括為：

“先算功耗→測(cè)溫差→求熱阻→比標(biāo)準(zhǔn)”。下面把實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)線、現(xiàn)場(chǎng)三種常見(jiàn)場(chǎng)景一次講清。

一、穩(wěn)態(tài)法（最通用）

固定熱電偶：用導(dǎo)熱膠把T型熱電偶貼在鋁殼幾何中心，再用保溫棉貼住測(cè)溫點(diǎn)，避免環(huán)境風(fēng)干擾。

施加恒定功率：按額定功率80 %～100 %通電，待溫升不再變化（約30 min～1 h）。

記錄數(shù)據(jù)：

• 殼溫 Ts（熱電偶讀數(shù)）

• 環(huán)境溫度 Ta（遠(yuǎn)離電阻10 cm處溫度計(jì)）

• 功耗 P = I²R 或 V²/R

計(jì)算熱阻：

Rth = (Ts – Ta) / P [°C/W]

例如：P = 50 W，Ts = 85 °C，Ta = 25 °C → Rth = 1.2 °C/W

將該值與廠家規(guī)格 (<1.5 °C/W) 對(duì)比即可快速判定合格與否。

二、瞬態(tài)結(jié)構(gòu)函數(shù)法（研發(fā)級(jí)）

階躍功率：給電阻施加0 → 100 %的階躍功率 P。

高速采樣：≥1 kHz 記錄殼溫 T(t)。

數(shù)學(xué)變換：用結(jié)構(gòu)函數(shù)軟件把 T(t) 轉(zhuǎn)成“熱阻-熱容”曲線，可一眼看出鋁殼到空氣各層熱阻分布，定位瓶頸（如導(dǎo)熱硅脂涂布不均）。

三、風(fēng)冷場(chǎng)景下的效率擴(kuò)展測(cè)試

保持功率不變，依次改變風(fēng)速 0 m/s、1 m/s、2 m/s、4 m/s。

記錄對(duì)應(yīng) Rth，繪制“風(fēng)速-熱阻”曲線。優(yōu)質(zhì)鋁殼電阻在2 m/s風(fēng)冷下熱阻可下降40 %。

用公式折算散熱效率提升：

η = (Rth_natural – Rth_forced) / Rth_natural ×100 %

若 Rth_natural = 1.2 °C/W，Rth_forced = 0.7 °C/W，則 η ≈ 42 %。

四、現(xiàn)場(chǎng)快速判定（無(wú)實(shí)驗(yàn)室條件）

紅外熱像儀掃整體溫度分布，確認(rèn)無(wú)>120 °C熱點(diǎn)；

手摸鰭片：若10 s內(nèi)無(wú)法持續(xù)觸碰（≈70 °C），說(shuō)明散熱已接近極限，需降額或加風(fēng)冷。

五、注意事項(xiàng)

• 熱電偶粘貼務(wù)必緊貼金屬，避免空氣縫隙帶來(lái)額外熱阻；

• 測(cè)試時(shí)鋁殼電阻必須按實(shí)際安裝方式固定（垂直鰭片、螺栓扭矩0.8 N·m），否則數(shù)據(jù)失真；

• 對(duì)比不同廠家時(shí)，務(wù)必在相同功率、相同風(fēng)速、相同測(cè)溫點(diǎn)下測(cè)試，才能得出客觀結(jié)論。

一句話總結(jié)：先把“溫差”測(cè)準(zhǔn)，再用“熱阻”說(shuō)話，無(wú)論穩(wěn)態(tài)還是瞬態(tài)，鋁殼電阻的散熱效率都能被量化、可比、可優(yōu)化。

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