一，散热器的设计

墨菲法则说：任何可能出错的事终将会出错。这在硬件设计中是非常常见的，我们在硬件设计过程中感觉对某个方面没有把握，往往这部分就会出错；这种事情在我身上发生过多次，也是因为我们经常有一种侥幸的心理：这是沿用的成熟设计，demo板上就推荐这样设计，稍微有点过冲也没啥问题，时序测量刚好满足要求应该可以的，等等。事实上我们对硬件各部分的设计原理越深入理解，就越能“看清楚”，而我们用各种借口去搪塞的时候，其实内心深处已经给出了答案：这是不行的，迟早会出问题。我们要做的是尽自己全力去做好每一个细节。

在热设计中墨菲法则更加明显，因为电气性能最好的硬件布局设计往往是散热性能最差的。这是因为频率越高的器件（CPU，DSP，FPGA，交换网片等）通常是最热的，也通常要求这些器件之间的走线长度尽量短，所以这些最热的器件自然会被聚集到一起，从而导致最差的散热方案。

上面的内容都跟散热器设计没毛关系，接下来我们正式来介绍散热器。

散热器是我们在热设计中用到最多的散热器件，我们一般都可以一眼认出它来，看上去像个梳子的铝块/铁块，一个黑色铁块上面插满了针，或则是一个贴片等等。

散热器一般安装在需要散热的部件上，使它的温度降低，那么散热器是如何能将这个“部件”冷却呢？如果我们从传热学来看，散热器其实应该称为“表面扩展器”，散热器本身并不能将热量无穷无尽的吸收掉而本身不会变热（热量不会无缘无故消失，这不符合能量守恒法则），从部件传递到散热器上的热量会使散热器变热，最终要从某个地方出去。那要是出不去呢？那么，散热器是一个无效的东西。www.dgtongchuang.com

举个栗子：我们设计一台手持消费电子设备，怕设备外壳的温度太高影响使用体验，所以设备做了隔热处理，但是又怕设备内部温度过高而异常，在高功耗部件上增加了散热器，心想这不就两全其美了嘛！但事实上，散热器本身并不能如“黑洞”般吸收热量，根据热力学第一定律，设备产生的热量最终还是在设备内部，不可能被传递出去。

事实上，我们使用散热器必须要提供给它将热量传递出去的路径（从高温到低温），热量最终要到环境中去，而散热器对高温部件顶部进行了表面扩展，在一个小空间内散热器的所有翅片（扩展面积）象一个梳子；热量从部件进入散热器中，与最初部件相比它与空气的接触面积大了很多，热量能够更为轻松的进入空气中，使得部件的温度随之下降。工作示意图如下所示。

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