中兴热设计培训资料
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中兴热设计培训资料
29
计算风量风压
整机散热设计
分析气流通路（如图），确定五个分析点，假设
这五个点为静压损失最大点： 1〕从机箱进风口进入设备 2〕通过风机 3〕收缩颈风道，进入楔型风道 4〕90℃拐弯，进入被测模块 5〕通过顶部出风口，90℃拐弯，从顶部两侧
排出
30
15
整机散热设计
已知 ta=25℃, 假定 ⊿t=15℃,定性温升 t= ta +⊿t/2=32.5℃ 查表知道 ρ＝1.165 kg/m3,Cp=1005 J/kg·℃
6
电源告警 1
电源告警 2
2600 5
780
主子架
风机组件 100
30 0
其它
图 1 机架风道分析选点
4 3 2
1
33
一. 以原型机为基础对该设备进行分析
1. 确定风量 假定环境温度Ta = 45℃, 内部空气温升ΔT= 10℃,
可得定性温升Td = Ta +ΔT/2 = 50℃,由此查得物性参 数:
各点数据如下：
静压损失
Pi=KiPni(cmH2O) 1 1×Pn1=0.274 2 1×Pn2=0.961 3 1×Pn3=0.076 4 1×Pn4=0.068 5 1×Pn5=0.068 6 1×Pn6=0.274
速度头 Pni (cmH2O) 0.274 0.961 0.076 0.068 0.068 0.274
从电源模块使用看器件热分析
20
10
CC030A功耗-输出电流
元器件散热分析
根据输入电压和输出电流来确定模块的功耗, 对输出功率30W以上的模块考虑附加散热片
21
环境温度-功耗
元器件散热分析
根据环境温度和模块功耗来确定流过模块的风速要求
计算风量风压
整机散热设计
分析气流通路（如图），确定五个分析点，假设
这五个点为静压损失最大点： 1〕从机箱进风口进入设备 2〕通过风机 3〕收缩颈风道，进入楔型风道 4〕90℃拐弯，进入被测模块 5〕通过顶部出风口，90℃拐弯，从顶部两侧
排出
30
15
整机散热设计
已知 ta=25℃, 假定 ⊿t=15℃,定性温升 t= ta +⊿t/2=32.5℃ 查表知道 ρ＝1.165 kg/m3,Cp=1005 J/kg·℃
6
电源告警 1
电源告警 2
2600 5
780
主子架
风机组件 100
30 0
其它
图 1 机架风道分析选点
4 3 2
1
33
一. 以原型机为基础对该设备进行分析
1. 确定风量 假定环境温度Ta = 45℃, 内部空气温升ΔT= 10℃,
可得定性温升Td = Ta +ΔT/2 = 50℃,由此查得物性参 数:
各点数据如下：
静压损失
Pi=KiPni(cmH2O) 1 1×Pn1=0.274 2 1×Pn2=0.961 3 1×Pn3=0.076 4 1×Pn4=0.068 5 1×Pn5=0.068 6 1×Pn6=0.274
速度头 Pni (cmH2O) 0.274 0.961 0.076 0.068 0.068 0.274
从电源模块使用看器件热分析
20
10
CC030A功耗-输出电流
元器件散热分析
根据输入电压和输出电流来确定模块的功耗, 对输出功率30W以上的模块考虑附加散热片
21
环境温度-功耗
元器件散热分析
根据环境温度和模块功耗来确定流过模块的风速要求
热设计参考
℃—40℃。 4．2 元器件的温度 热设计的最主要目的是确保电子设备中元器件的工作温度低于其最大的许可温度。 元器件的最大许可温度根据可靠性要求及失效率确定，见 GJB/Z 299。 对于半导体器件和集成电路， 主要是控制结温 tj， 热设计要保证 tj≤ （0.5—0.8） tjmax， 其中 tjmax 是器件的最大许可结温。 一般地，对于 tjmax=150℃的器件，tj 应小于 120℃； 对 于 tjmax=125℃的器件，tj 应小于 95℃。由于结温没有办法测量，通常是测量壳温，再 按器件热阻计算出结温。另外要防止由于器件管脚热阻较小，热量大部分传到 PCB 板， 从而引起 PCB 局部温度过高，进而导致 PCB 烧黄或损害周围其它器件的问题 4．3 系统温升 ①设备的系统温升指设备内部空气的平均温度与环境温度之差，按 10℃—15℃要求； ②电子设备内部散热器的最大温升不应超过 45℃； ③关于进、出风口的温升：对于热功耗分布比较均匀的系统，小于 15℃；对于其它系 统，小于 10℃。另外，对于自然冷却系统，可取上限。 4．4 热设计应留有余量，一般按 10%考虑； 4．5 热设计方案要求至少有两套，并且从效果、可行性、经济性等方面进行论证，最终优 选出一种方案； 4．6 上述各种温度的测量方法和要求见下面 9.3 节。 5． 电子设备热设计的流程 5．1 简短地说，一个完整的热设计过程应包括系统散热方案的确定、详细分析设计、样机 测试等过程，它是一个反复进行，多次验证的一个闭环过程。如下图 1 所示： 5．2 产品的研发过程一般是：项目论证、系统设计、工程研制、试生产、生产。相应地， 热设计工作可以详细地分为下面几个阶段：系统调研、系统设计、详细设计、样机制 作、样机调试和测试、转产及批量生产。为保证研发的周期和产品的可靠性，避免设 计完成后再有较大的更改、反复，对应上述的每一个阶段，系统部、开发部和工艺结 构部要相互配合，以完成相应的热设计工作： 5．2．1 系统调研 在进行系统调研时，应考查设备的使用环境和安装情况、用户对设备噪声的要求、 用户对散热方式的要求及本公司、其它公司同类设备的散热设计与效果等。系统调研 一般由系统部组织进行，如果没有结构人员参加，则项目经理（或项目经理指定的人 员）有责任将上述情况提供给该项目的结构设计工程师。 5．2．2 系统设计 在系统设计阶段，系统部（项目经理或其指定人员）要提供系统的配置情况、系 统的总功耗或各部分的功耗、功耗较大的重点单板（器件）位置。由项目经理和结构 设计工程师一起确定系统的温升、系统的外形尺寸及重点器件和单板的布置。 结构设计工程师根据调研的结果和上述的情况，通过较详细的热计算和热仿真， 提出热设计方案；包括确定系统的冷却方式（自然冷却、强迫风冷或其它） ；确定风 道、选择风机的型号、数量及布置；对导风板、隔热板、通风网板、防尘网的设计提 出要求；对系统中单板及元器件的布置提出要求等。必要时，还需要对重点元件、重 点区域进行热模拟实验。 在结构设计工程师的系统方案中，必须包括上述热设计方案，且在进行系统方案 评审时，要求对热设计方案进行评审。 5．2．3 详细设计
中兴热设计培训资料2
引言概述正文内容一、中兴热设计的基础原理1.中兴热设计的定义和目标2.中兴热设计的基本原理a.热传导与热扩散的原理b.热辐射的原理c.对流传热的原理二、中兴热设计的流程1.问题定义2.数据采集和分析a.温度测量和记录b.材料热性质的测定c.热源特性的分析3.热设计计算和模拟a.热传导方程的建立b.热辐射方程的建立c.对流传热方程的建立4.设计优化a.设计参数的选择和调整b.设计方案的评估和比较5.结果验证与反馈a.实验验证b.结果分析c.需要调整的进一步改进三、中兴热设计的应用领域1.电子产品的散热设计a.电脑的CPU散热b.方式的散热设计c.LED照明产品的散热设计2.汽车工业的热管理a.发动机的散热设计b.电动汽车冷却系统的设计c.轮胎的热传导与散热问题3.机械设备的热设计a.工业炉窑的热传导与散热设计b.冷却设备的热设计c.能源设备的热设计四、中兴热设计的优势1.快速、准确的设计结果2.节约成本和资源3.提高产品的可靠性和稳定性4.适应不同材料和工况的设计能力5.可持续发展的设计理念五、中兴热设计的发展趋势1.模拟与优化的结合2.多物理场耦合的综合设计3.热设计与绿色环保的结合4.在热设计中的应用5.跨学科的合作与互补总结本文介绍了中兴热设计的基本原理、流程以及应用领域，并分析了其优势和未来的发展趋势。
中兴热设计作为一种热问题的解决方案，已经在电子产品、汽车工业和机械设备等领域中发挥了重要作用。
通过准确而快速的设计结果和节约成本的优势，中兴热设计不断推动着技术的进步和产品的创新。
随着模拟与优化的结合、的应用以及跨学科的合作的增强，中兴热设计将进一步发展，并为不同领域的工程师和设计师提供更好的热设计解决方案。
热设计培训讲义
⑴ 叉指形散热器（GB7423.3-87）,如图2-2； ⑵ 型材散热器（GB7423.2-87）,如图2-3 。
叉指形散热器 适合于中、小 功率器件的散 热；型材散热 器适合于中功 率器件的散热。
2.2 肋片散热器的传热性能
取如图所示的单个等截面矩形肋进行分析。 肋片分析的前提： ⑴ 肋片材料的导热系数λ为常数； ⑵ 肋片表面的对流换热系数α为常数； ⑶ 周围环境温度为常数； ⑷ 肋高l远大于肋厚δ； ⑸ 肋片内部无热源。
A为垂直于热流方向的截面积；λ为材料的导热系数，单位 W/(m· K)，它是表征材料导热能力优劣的物性参数。
定义热流密度：
q Q A W /m
2
对傅立叶定律在一维导热条件下积分，可得：Q
T Rt
由此可得导热热阻计算公式为： R t
A
K /W
电 位 差 U 导热问题的热电比拟关系： 电 流 I 电 阻 R
L V g T
2
用准则方程求出Nu后，即可求出对流换热系数：
1
Nu L
⑵ 在紧凑式传热型面中，大量实验数据是以柯尔朋传热因子j和 n Re数的关系曲线提供的，即： j C 1 R e
传热因子j的定义为：
j NuPr Re
1 / 3
2/3 故紧凑式型面的对流换热系数为： j u c p / P r
2 肋片内部导热热阻 外表面对流热阻
定义毕渥数
Bi
理论推导的加肋有利条件： B i 1 等截面矩形肋和三角形肋，实验证实的加肋有利条件：
B i≤ 0.25
因此设计肋片时应注意：
⑴ 为了减小Bi数，肋片材料的导热系数应选得大，肋片 厚 度以薄为宜； ⑵ 为了使Bi数小，散热肋片应置于表面传热系数较小的一 侧（一般宜放在空气侧）。
叉指形散热器 适合于中、小 功率器件的散 热；型材散热 器适合于中功 率器件的散热。
2.2 肋片散热器的传热性能
取如图所示的单个等截面矩形肋进行分析。 肋片分析的前提： ⑴ 肋片材料的导热系数λ为常数； ⑵ 肋片表面的对流换热系数α为常数； ⑶ 周围环境温度为常数； ⑷ 肋高l远大于肋厚δ； ⑸ 肋片内部无热源。
A为垂直于热流方向的截面积；λ为材料的导热系数，单位 W/(m· K)，它是表征材料导热能力优劣的物性参数。
定义热流密度：
q Q A W /m
2
对傅立叶定律在一维导热条件下积分，可得：Q
T Rt
由此可得导热热阻计算公式为： R t
A
K /W
电 位 差 U 导热问题的热电比拟关系： 电 流 I 电 阻 R
L V g T
2
用准则方程求出Nu后，即可求出对流换热系数：
1
Nu L
⑵ 在紧凑式传热型面中，大量实验数据是以柯尔朋传热因子j和 n Re数的关系曲线提供的，即： j C 1 R e
传热因子j的定义为：
j NuPr Re
1 / 3
2/3 故紧凑式型面的对流换热系数为： j u c p / P r
2 肋片内部导热热阻 外表面对流热阻
定义毕渥数
Bi
理论推导的加肋有利条件： B i 1 等截面矩形肋和三角形肋，实验证实的加肋有利条件：
B i≤ 0.25
因此设计肋片时应注意：
⑴ 为了减小Bi数，肋片材料的导热系数应选得大，肋片 厚 度以薄为宜； ⑵ 为了使Bi数小，散热肋片应置于表面传热系数较小的一 侧（一般宜放在空气侧）。
中兴WIMAX培训-25页文档资料
安全机制 直接借用DOCSIS BPI+协议中的密钥管理部分
完备性 充分考虑到2-66GHz、频段执照等因素
制订者 来自宽带无线接入行业各方面代表
WiMAX组织与802.16协议关系
为了有效地协调各方面立场，由众多通信器件、设备公司在2019年组成 了非营利性机构WiMAX，致力于推动802.16无线宽带设备进入市场，加速最后 一公里的宽带部署。
中兴通讯宽带无线接入网络相关产品
》ZXBWA-3E的优越特性
电路和IP方式混 合传输
实现远端站IP业务完 全动态带宽共享
超强的频率复 用能力
ZXBWA-3E
ATPC: 自动发 送功率控制
支持向802.16 SCa 平滑升级
全中文图形化网管
双极化天线
中兴通讯下一代宽带无线接入产品思路
支持E1+IP综合业务宽带无线接入产品
•SC物理层重点实现TDM业务、256 OFDM物理层重点实现支持NLOS的固定IP 业务、2048 OFDM重点实现高速切换移动业务 •开展业务如以TDM、语音为主，可以采用支持升级802.16/SC的系统
基于WiMAX/802.16标准产品（256 OFDM）在2019年下半年批量上市
•IEEE 802.16d标准发布时间在2019年7月，影响关键芯片厂商进度 •未采用关键芯片的系统成本不具备优势，升级困难
无线标准应用场合对比---覆盖范围
无线标准应用场合对比---可移动性
IEEE 802.16标准—10-66GHz空中协议
IEEE 802.16标准在2019年10月完成，于2019年4月发布，标准名 称是：Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems，针对10-66GHz固定宽带无线接入系统。
完备性 充分考虑到2-66GHz、频段执照等因素
制订者 来自宽带无线接入行业各方面代表
WiMAX组织与802.16协议关系
为了有效地协调各方面立场，由众多通信器件、设备公司在2019年组成 了非营利性机构WiMAX，致力于推动802.16无线宽带设备进入市场，加速最后 一公里的宽带部署。
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》ZXBWA-3E的优越特性
电路和IP方式混 合传输
实现远端站IP业务完 全动态带宽共享
超强的频率复 用能力
ZXBWA-3E
ATPC: 自动发 送功率控制
支持向802.16 SCa 平滑升级
全中文图形化网管
双极化天线
中兴通讯下一代宽带无线接入产品思路
支持E1+IP综合业务宽带无线接入产品
•SC物理层重点实现TDM业务、256 OFDM物理层重点实现支持NLOS的固定IP 业务、2048 OFDM重点实现高速切换移动业务 •开展业务如以TDM、语音为主，可以采用支持升级802.16/SC的系统
基于WiMAX/802.16标准产品（256 OFDM）在2019年下半年批量上市
•IEEE 802.16d标准发布时间在2019年7月，影响关键芯片厂商进度 •未采用关键芯片的系统成本不具备优势，升级困难
无线标准应用场合对比---覆盖范围
无线标准应用场合对比---可移动性
IEEE 802.16标准—10-66GHz空中协议
IEEE 802.16标准在2019年10月完成，于2019年4月发布，标准名 称是：Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems，针对10-66GHz固定宽带无线接入系统。