编译来历：CUIDevices
▍散热器（HeatSinks）
很大一部份的电子系统空间窄小，无奈包含风扇举行冷却。这类境况下，散热器（heatsinks）大概仍旧可以供应所需的冷却功能。下列体例，咱们将回头散热器的办事道理，用可靠案例展现何如断定能否需求散热器，假若需求，应听命哪些环节按照产物的职掌前提取舍最适合的散热器。
图1操纵散热器举行电子器件冷却
▍基根源理
散热器运做的根底物理道理是：从热区转变到冷区的热量与可用于热传导的表面积成正比。散热器用来将热量从一个关键的电子元件上传导出去，使其不停在额定的办事温度（平安办事区SOA）局限内办事。
散热器从电子元件上传导热，结尾经过当然或强迫空气对流将热量从散热器排出。取舍一个大的散热器来提升系统的热功能是简略直接的做法，但假若一个散热器的尺寸与它要守护的元件相当，大概比它要守护的元件大，散热器将成为系统的一部份，只怕会形成拔苗助长的影响。
底细上，一些系统大概不需求任何样子的额外冷却。在这类境况下，电路策画者务必断定能否需求散热器。假若需求，何如取舍最小的散热器，假使在最坏的境况下，也能抵达平安的热守护程度。
▍能否需求一个散热器？
上面经过一个TO-封装的晶体管运用的热剖析案例，来回答这个题目。（图2）。案例中，晶体管开关和其余传导损失引发的功率耗散为2.78W，最高处境办事温度为50℃。这个晶体管能否需求一个散热器？
图2装配了散热器的TO-封装晶体管的正面和侧面
要答复能否需求散热器这个题目，需求明白地理解反对2.78W热量耗散到四周空气中的热阻抗路径。晶体管数据手册中一般标定一个"结点至处境"的热阻抗，用标记RθJ-A示意，单元为℃/W。这个数字刻画了晶体管每耗散1W的功率，结点温度相对四周处境空气温度的高涨程度。比方，本案例中晶体管结点至处境的热阻抗为62℃/W，器件的热耗散功率为2.78W，因而高于处境温度的结点温升为：
2.78Wx62°C=°C
这个电子系统的最高办事温度是50℃，因而晶体管的结温将抵达的最高温度为：
50°C+°C=°C
这个温度高出了晶体管的额定办事温度（℃），假若抵达这个温度，大概会对元件形成弗成逆的伤害，乃至毁坏器件。因而，需求一个散热器来充足低落结点至处境的热阻抗。散热器将器件热量传导出去，并将器件的办事温度维持在其额定的平安办事区以内。
▍热阻抗的计划
下一步是断定需求多低的热阻抗。晶体管平安办事的最高温度是℃，最坏境况下的处境温度是50℃。因而答应的最大温升为：
°C-50°C=75°C
晶体管封装的耗散功率为2.78W，因而最大答应的热阻抗为：
75°C÷2.78W=27°C/W
这象征着，在晶体管的结点与四周处境空气之间的热通路中，热阻抗各份量的总和务必低于这个数值。这条通路中的各个阻抗包罗（图3）：
结点至封装外壳
封装外壳至散热器
散热器至处境
图3晶体管的结点与处境空气之间的热阻抗
“结点至外壳”的热阻抗用标记RθJ-C示意，用于量化从晶体管的结点转变到其封装表面的热量。缔造商一般在器件数据表中列出这一阻抗的数值，本案例中晶体管的结点至外壳的热阻抗为0.5°C/W。
“外壳至散热器”的热阻抗用标记RθC-S示意，用于量化从器件封装表面转变到散热器表面的热量。值得注视的是，TO-封装的表面并不是统统滑腻的，（图4），因而为了保证封装和散热器的底座密切热来往，应当哄骗热界面材料（TIM），一般称为"导热化合物"来密封它们之间的界面空隙。这将加倍TO-外壳和散热器之间的热传导，同时也引入了少许的热阻抗，务必在计划中加以思量。
图4导热化合物保证了封装和散热器的密切热来往
▍TIM的热阻抗
热导率、面积和厚度是影响TIM热阻值的要素，TIM的热导率以W/(m°C)示意。请注视，即使一些数据表中哄骗开尔文温度，而不是摄氏温度，但这并不要紧，由于开尔文温度上的1个单元相当于1摄氏度，计划时只