ICS 31.080.01 JB K 46 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 9684--2000 电力半导体器件用散热器选用导则 Selecting guide of heat sink for power semiconductor device 2000-04-24发布 2000-10-01 实施 国家机械工业局 发布 JB/T9684-2000 前言 本标准编写规则按GB/T1.1—1993的规定。 本标准较前版主要修订有： 1扩大了标准的适用范围。前版仅适用于铸造类散热器，扩大为还适用于型材类和热管类散热器， 相应补充了这两类散热器结构的特点和与器件参数的定量关系等内容。 2引用标准增多。增加了型材散热器、热管散热器、1000A以上普通晶闸管和1600A以上普通 整流管等的引用标准。 3“总则”章中增加了“散热器的型号识别”一条，其它各条有少量文字变化。 4·在“散热器与器件的参数关系”章中，增加了机械尺寸配合前提条件和计算参数关系的方法。 在参数匹配中，增加了特大电流器件（管芯Φ100m）与最大号热管散热器、水冷散热器的参数关系。 参数关系。 5增加了附录A“无露运行的冷却水最低温度”。 本标准附录A是标准的附录。 本标准从实施之日起，JB/Z363-89作废。 本标准由西安电力电子技术研究所提出并归口。 本标准起草单位：西安电力电子技术研究所、江阴市可控硅附件有限公司、鞍山鞍明热管技术有 限公司。 本标准起草人：秦贤满、陈振云、郭度厚、陆正柏。 本标准首次发布于1989年3月29日。 中华人民共和国机械行业标准 电力半导体器件用散热器选用导则 JB/T9684-2000 Selectingguide of heat sinkfor power semiconductor device 代替JB/Z363—89 1范围 本标准给出了选用散热器的总要求、一般方法、各系列散热器的特点，以及散热器和器件相关参 数的定量关系。 本标准适用于铸造（或压铸）工艺、型材拉制工艺和热管结构的电力半导体器件用散热器。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本 均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 8446.1—1987 电力半导体器件用散热器 GB/T8446.2—1987 电力半导体器件用散热器热阻和流阻测试方法 GB/T 8446.3—1988 电力半导体器件用散热器绝缘件和紧固件 JB/T5781-1991 电力半导体器件用型材散热器技术条件 JB/T5837—1991 ZP系列2000A以上管壳额定整流二极管 JB/T5838—1991 KP系列1000A以上管壳额定反向阻断三极晶闸管 JB/T 8157--1999 电力半导体器件用型材散热体外形尺寸 JB/T 8757-1998 电力半导体器件用热管散热器 JB/T8949.1—1999 电流小于100A普通整流管 JB/T8949.2—1999 电流大于100A普通整流管 JB/T8950.1—1999 电流小于100A普通晶闸管 JB/T 8950.2-1999 电流大于100A普通晶闸管 3总则 3.1选用散热器的依据 次是器件的最高工作结温和冷却介质温度。 3.2散热器的型号识别 散热器的基本型号包括两部分。第一部分为两个汉语拼音字母，两个字母分别表示散热器类别和 冷却、安装方式。表示散热器品种的第二部分为两位数字，当品种需要划分为规格时，则两位数字后 以一个汉语拼音字母表示，如A、B等。表示散热器品种的两位数字越大，散热器的外形尺寸、体积越 大，即散热器的热阻越小、负载能力越强。 散热器的型号及其第一部分两个字母的意义分别如图1和表1所示。 国家机械工业局2000-04-24批准 2000-10-01实施 1 JB/T9684-2000 图 1 表 1 （一个字母） 规格代号 （两位数字） 品种序号 （一个字母） 冷却和安装方式代号 （一个室母） 散热器类别代号 散热器类别代号及意义 冷却、安装方式代号及意义 自冷、片式 （铸造类）散热器 S 型材类散热器 Z 自冷、螺栓式 风冷、螺栓式 R 热管类散热器 L F 风冷、平板式 水冷、平板式 S M 自冷、模块式 K风冷、模块式 散热器型号第一部分两个字母是散热器系列的代号，如SF系列、SS系列等，对于确定的散热器 类别，表示冷却、安装方式的一个字母即为散热器系列的代号。表1中三类散热器现行标准共有11个 系列、45个品种、80个规格，各系列、品种、规格的型号如表2所示。 表 2 系列名称 品种规格型号 SP系列 SP11 SP12 自冷片形散热器 SZ系列 SZ14A SZ15 SZ13 SZ14 SZ16 SZ17 自冷螺栓形散热器 SZ14B SZ15A SL.系列 SL17 SL18 SL19 SL16 SL20 SL21 / 风冷螺栓形散热器 SL17A SL18A SL19A SF系列 SF17 SF11 SF12 SF13 SF14 SF15 SF16 风冷平板形散热器 SF17A SS系列 SS11 SS12 SS13 SS14 SS15 SS16 一 水冷平板形散热器 XZ系列 XZ13A XZ15A XZ17A XZ17C XZ13 XZ15 XZ17 自冷螺栓形型材散热器 XZ13B XZ15B XZ17B XZ17D XL系列 XL17 XL17B XL18 XL18B XL19 XL19B XL20A XL20 风冷螺栓形型材散热器 XL17A XL17C XL18A XL18C XL19A XL19C XL20B XF系列 XF12A XF15A XF16A - - 风冷平板形型材散热器 XF12B XF15B XF16B RM系列 RMO1A RM02A RM03A / 自冷模块式热管散热器 RMO1B RM02B RK系列 RK02A RK02C RK03A 一 一 一 风冷模块式热管散热器 RK02B RF系列 RF17A RF18 RF12 RF15 RF16 RF17 RF18A - 风冷平板式热管散热器 RF17B 注：SSI5和SS16尚未纳入散热器产品标准，已有制造和应用， 型号中品种序号对应散热器的长、宽、高外形尺寸，对于各螺栓形散热器系列（SZ、SL、XZ、XL）， 品种序号后有无字母或字母不同，仅表示安装器件的有关尺寸不同，如SZ15和SZ15A的螺孔尺寸分别 为M8和M10，XL20、XL20A和XL20B分别表示无中心螺孔（适用于模块）、螺孔为M24×1.5和 M30X1.5的不同。对于平板形散热器系列（XF、RF）和模块用热管散热器系列（RM、RK），同一系列 2 JB/T9684-2000 M30X1.5的不同。对于平板形散热器系列（XF、RF）和模块用热管散热器系列（RM、RK），同一系列 中品种序号相同而规格代号不同的两种散热器，它们的外形长和高相同，长度尺寸不同，两者的热阻 也不相同，如XF15A和XF15B的L分别为140mm和180mm，热阻分别为0.065℃/W和 0.055℃/W；RM01A和RM01B的L分别为305mm和385mm，热阻分别为0.5℃/W和0.35℃/W。 3.3确定紧固力（力矩）的原则 紧固力（力矩）是连接器件和散热器的不可缺少的重要参数，正确确定和使用它，对保证器件长 期稳定地工作和可靠性起着重要的作用。 紧固力（力矩）是使散热器与器件组装后具有良好热接触的安装力或安装力矩。此力或力矩是具 有一定允差范围的额定值，组装时应严格遵守这个范围。紧固力（力矩）由器件制造厂或器件标准给 出，或根据紧固力（力矩）与有关参数的特性曲线确定。当器件厂未给出紧固力时，按器件管壳与散 热器接触的面积，可采用1~1.5kN/cm²的紧固力。 为了改善散热器与器件的接触，增加有效接触面积，提高散热效果，在散热器和器件之间可涂一 薄层导电导热性物质，如硅脂。 3.4散热器的额定冷却条件 散热器的额定冷却条件系指按GB/T8446.2确定散热器热阻值、流阻值和特性曲线的测试条件。 自冷散热器；环境空气温度不高于40℃、空气自然对流的风速不大于0.5m/s； 风冷散热器：进口空气温度不高于40℃、进口端风速为6m/s； 水冷散热器：进口水温度不高于35℃、水流量为4L/min。 3.5整机中选用散热器的一般原则 首先应根据器件在电路中的稳、瞬态工作情况，并考虑一定的余量选择器件参数，然后根据器件 参数再选用所需的散热器。 3.6散热器的机械尺寸和互换性 散热器与器件组装后的外形尺寸应符合有关标准的规定，如SF系列散热器组装后应符合 GB/T8446.1的2.3规定。 各系列平板形散热器（或模块用散热器）对于凸台平板形器件（或模块）具有良好的通用互换性。 一般，两、三种散热器可用于同一种器件，一种散热器又可用于两、三种器件。散热器台面上可安装 器件的最大尺寸，取决于平板形散热器的两根、三根或四根螺栓之间的最大有效开档距离，对于模块 用热管散热器取决于有效台面的尺寸，这些尺寸或距离在各散热器产品标准中有详尽数据。 3.7散热器的绝缘件和紧固件 散热器的绝缘件外形尺寸、机械强度、绝缘耐压和紧固件的外形尺寸、机械强度、表观质量等技 术要求应符合GB/T8446.3的规定。 作为风、水冷散热器零部件的绝缘件和紧固件，有一定的通用互换性，选用时，应符合GB/T8446.3 一1988的表1和表6分别规定的绝缘件型号和紧固件型号与散热器型号的对应关系。 散热器的绝缘性