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热源
为完成各种奇特的功能,实际上全世界每种大型产业的电子设
备都取决于电流和对电流的控制。每当电流在阻性元件内流动时,
元件总会发热。电流或电阻的增大会使该元件发热量上升。电流流
动有多久,元件的发热就有多久。发热时,阻性元件的温度也随之
升高,除非能够找到使热量离开该元件的流动通道。如果热流通道
不好,温度就可能继续升高,直至该阻性元件被烧坏或电流停止流
动。如果热流通道是好的,温度也可能上升,直至稳定在某一温度
点时为止,在该温度点上,离开元件的热量等于电流在该元件上流
动时产生的热量。
在电阻器、二极管、集成电路(IC)、混合电路、晶体管、微处
理器、继电器、双列式封装(DIP)、超大规模集成电路(VHSIC)、无
引线陶瓷芯片载体(LCCC)和塑料引线芯片载体(PLCC)一类电子元件
用元器件中,电流流动时都会产生热量。
电子元件和电子系统的尺寸正在快速地减小,而它们的复杂性
和能力却继续以惊人的速度增加。此外,功率在增大而体积在缩小
。这就使功率密度得以奇迹般地增大,其结果是温度快速上升,从
而使故障数大大增加。
因此必须控制每一个元件的温度以保证得到一个可靠的电子系
统。如果工作温度升得太高,电子设备就可能功能失常。当温升较
小时,功能失常可能引起简单的超差情况,而当温升较大时,功能
失常可能造成严重故障。
热量总是由热区流向冷区的。通常电子元件总是热源,因此电
子元件通常也总是电子系统内的最热点(在瞬态条件下以及温度循
环试验期间,电子元件也可能不一定是系统内的最热点)。因此,
在电子系统中的基本热传递问题是,通过提供良好的热流通道将热
源引向终端热沉(通常是周围的空气),来消除内部产生的热量。
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