在調(diào)試或維修電路的時候，我們常提到一個詞“××燒了”,，這個××有時是電阻,、有時是保險絲、有時是芯片,，可能很少有人會追究這個詞的用法,，為什么不是用“壞”而是用“燒”,？其原因就是在機電產(chǎn)品中，熱失效是最常見的一種失效模式,，電流過載,，局部空間內(nèi)短時間內(nèi)通過較大的電流，會轉(zhuǎn)化成熱,，熱聚,。集不易散掉，導(dǎo)致局部溫度快速升高,，過高的溫度會燒毀導(dǎo)電銅皮,、導(dǎo)線和器件本身。所以電失效的很大一部分是熱失效,。

　　那么問一個問題,，如果假設(shè)電流過載嚴重，但該部位散熱極好,，能把溫升控制在很低的范圍內(nèi),，是不是器件就不會失效了呢？答案為“是”,。

　　由此可見,，如果想把產(chǎn)品的可靠性做高，一方面使設(shè)備和零部件的耐高溫特性提高,，能承受較大的熱應(yīng)力（因為環(huán)境溫度或過載等引起均可）,；另一方面是加強散熱，使環(huán)境溫度和過載引起的熱量全部散掉,，產(chǎn)品可靠性一樣可以提高,。下面介紹下熱設(shè)計的常規(guī)方法。

　　我們機電設(shè)備常見的是散熱方式是散熱片和風(fēng)扇兩種散熱方式,，有時散熱的程度不夠,，有時又過度散熱了，那么何時應(yīng)該散熱,，哪種方式散熱最合適呢,？這可以依據(jù)熱流密度來評估，熱流密度=熱量 / 熱通道面積,。

　　按照《GJB/Z27-92電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計手冊》的規(guī)定（如圖1）,，根據(jù)可接受的溫升的要求和計算出的熱流密度,，得出可接受的散熱方法,。如溫升 40℃（縱軸），熱流密度0.04W/cm2（橫軸）,，按下圖找到交叉點,，落在自然冷卻區(qū)內(nèi),，得出自然對流和輻射即可滿足設(shè)計要求。

圖1 冷卻的方法

　　大部分熱設(shè)計適用于上面這個圖表,，因為基本上散熱都是通過面散熱,。但對于密封設(shè)備，則應(yīng)該用體積功率密度來估算,，熱功率密度=熱量 / 體積,。下圖（圖2）是溫升要求不超過40℃時，不同體積功率密度所對應(yīng)的散熱方式,。比如某電源調(diào)整芯片,，熱耗為0.01W，體積為0.125cm3,，體積功率密度=0.1/0.125=0.08W/cm3,，查下圖得出金屬傳導(dǎo)冷卻可滿足要求。

圖2 溫升要求不超過40℃時,，不同體積功率密度所對應(yīng)的散熱方式