銅排載流量估算方法
1. 基礎(chǔ)概念和公式合理性分析
單條銅母排載流量估算公式:
載流量 = 寬度(mm) × 厚度系數(shù)
注:該方法為經(jīng)驗(yàn)公式,僅適用于初步估算,精度有限。
優(yōu)點(diǎn):簡單實(shí)用,適合工程快速計(jì)算。
局限性:未考慮表面、散熱及溫度,電流可能偏差較大。
雙母排載流量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)
雙層銅排 = 寬度(mm) × 厚度系數(shù) × 1.5
合理性:雙層銅排載流量受散熱影響,1.5系數(shù)適用于中等散熱條件。
需注意:當(dāng)散熱不良(如多層銅排堆疊)時,實(shí)際載流量可能低于此經(jīng)驗(yàn)值。
銅排/鋁排按平方數(shù)估算載流量
銅:5-8 A/平方(要醒目,是重點(diǎn)內(nèi)容)
鋁:3-5 A/平方(要醒目,是重點(diǎn)內(nèi)容)
注:此為行業(yè)通用的經(jīng)驗(yàn)值,合理范圍內(nèi)無問題,但應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境調(diào)整。
2. 按溫升計(jì)算的載流量方法
公式:40℃時銅排載流量 = 排寬 × 厚度系數(shù)(厚度 + 8)
此方法中,厚度系數(shù)的參考值:
12厚銅排為20
10厚銅排為18
8厚銅排為16
6厚銅排為14
5厚銅排為13
4厚銅排為12
合理性:該方法結(jié)合厚度與散熱,經(jīng)驗(yàn)值適用于40℃溫升的載流量估算。
優(yōu)化建議:建議根據(jù)溫升調(diào)整系數(shù),高溫環(huán)境下降低厚度系數(shù)。
多層銅排的載流量
雙層:1.56-1.58 × 單層銅排載流量
三層:2 × 單層銅排載流量
四層:2.45 × 單層銅排載流量(但不推薦,建議使用異形母排)
合理性:經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合規(guī)范,多層銅排載流量需視散熱、間距及表面處理而定。
3. 示例驗(yàn)證
單層銅排:TMY100×10 的載流量計(jì)算
計(jì)算公式:100 × (10 + 8) = 1800 (A)
(查手冊:1860 A)
結(jié)論:符合手冊參考值,略有偏差(由于計(jì)算公式和手冊因素不同)。
雙層銅排:1860 × 1.58 = 2940 (A)
(查手冊:2942 A)
結(jié)論:符合手冊參考值。
三層銅排:1860 × 2 = 3720 (A)
(查手冊:3780 A)
結(jié)論:略有差距,可能與散熱假設(shè)不同有關(guān),但計(jì)算合理。
4. 問題與優(yōu)化建議
環(huán)境因素影響
銅排載流量受環(huán)境溫度、通風(fēng)和敷設(shè)方式影響,公式適用于40℃,實(shí)際應(yīng)用需根據(jù)環(huán)境溫度修正。建議參考標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T 3956、IEC 60287)修正載流量。
厚度系數(shù)適用性
厚度系數(shù)基于紫銅(T2),對其他材料(如鋁合金或銅鋁復(fù)合母排)需調(diào)整。
多層銅排系數(shù)失準(zhǔn)
四層及以上銅排散熱差,1.58和2.45系數(shù)僅適用于良好散熱條件,實(shí)際載流量可能偏低。