电子设备热设计6

热量约占总散热量的10％左右。
3.
电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
2. 一些大型电子设备 (如计算机、载波通讯机等 )，
采用了大量的印制电路板 。
3. 为了提高电子线路对电磁干扰的屏蔽能力 ，常
常把印制电路板装在一个用金属板件制成的密封 小盒内，元件产生的热量通过盒内的 对流、导热 和辐射，传给盒壁，再由盒壁传到冷却空气 ，如 图所示。
电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却 在一些电子设备中，存在 大、中功率的集中热源 或功率密度很高 的组装部件。如宽频带发射机的 发射管，其单个耗散功率都在千瓦以上；又如在 计算机等一些高组装密度的电子设备中，每块印 制电路板上整齐地安装了许多集成电路组件，虽 然各元件的功耗不大，但因集成度高，功率密度 也很高。对上述两种情况的散热，用自然对流散 热的方式难于满足要求，大多采用强迫空气冷却 的方法来实现控制设备温升的目的。
无鼓风管道两种形式。
4. 整机鼓风的特点是风压大，风量比较集
中。整机鼓风冷却通常用在单元内热量分布 不均匀，各单元需要专门风道冷却，风阻较 大，元件较多的情况下。
5. 整机鼓风冷却建议采用有风管的形式，
这样便于控制各单元的风量。
电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. 一般在强迫风冷时，辐射与自然对流散
电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
2. （2）整机抽风冷却
3.
抽风冷却主要适用于 热量比较分散的整机或
机箱。热量经专门的风道 直接排到设备周围的大
气中。
4.
抽风的特点是 风量大，风压小，各部分风量
比较均匀。因此，整机抽风冷却常用在 机柜中各
单元热量分布比较均匀 ，各元件需冷却表面的风
3.
印制电路板用 金属板或导热条作为导热材料 ，
这样可以缩短从电子元件至冷却空气的热流路径 长度，减小元件的温升 。印制电路板上 元件的引 线不宜伸人空心通道，以免增加风阻 。
进风道
PCB
出风道
插座
底板
引线处
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
2.
空心印制电路板风冷设计的主要问题是密封。
无鼓风管道两种形式。
4. 整机鼓风的特点是风压大，风量比较集
中。整机鼓风冷却通常用在单元内热量分布 不均匀，各单元需要专门风道冷却，风阻较 大，元件较多的情况下。
5. 整机鼓风冷却建议采用有风管的形式，
这样便于控制各单元的风量。
电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
2. （3）整机鼓风冷却 3. 整机鼓风冷却也可以分为有鼓风管道和
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （1）单个电子元器件的强迫空气冷却 3. 在整机机柜中只有单个电子器件需要冷却时，
例如雷达发射机中的大功率磁控管、行波管、 调制管、阻尼二极管等需要集中风冷，其散热 计算可以 根据发热器件结构形状和气流流动方 向与发热器件的相应关系 ，实际工程中常常利 用实验的方法 确定其散热形式。
电子设备的强迫空气冷却 2.通风管道压力损失及结构设计
通风系统压力损失包括沿程阻力损失和局部 阻力损失两种。
沿程阻力是由气流相互运动产生的阻力及气 流与系统(或管道内壁)的摩擦所引起的损失。
局部阻力损失是气流方向发生变化或管道截 面发生突变引起的损失。
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电子设备的强迫空气冷却 2.通风管道压力损失及结构设计
? 当机柜中部或顶部各单元需要风冷，但没有热
敏元件时，可不采用专用抽风管道的形式。 为了 便于气流流通， 机柜底板以及中层各底板均需要 开孔，开槽 。为防止气流短路，只允许在机柜底 侧开百叶窗或通风孔等 。
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
2. （3）整机鼓风冷却 3. 整机鼓风冷却也可以分为有鼓风管道和
沿程阻力 适当缩短管道长度，增加管道直径 局部阻力损失
阻较小的情况 。
5.
由于热空气的密度较小，具有浮升力，因此
抽风机一般都安装在机柜顶部 或上侧面，出风口 面向设备周围的大气 。
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （2）整机抽风冷却
? 当各单元有热敏元件时 ，就需要有 专用的抽风管
道。此时，上下各单元互不通气 ，如图(b)所示。 为防止灰尘吸人，可在 进风口处装滤尘装置 。
电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （1）整机抽风冷却 3. 整机的抽风可分为有风管和无风管两
种形式，如图
4. 抽风机可以装在机柜的后侧，也可以
放在机柜的两侧，视具体情况而定。风道 口的大小可根据每个分机或插箱的发热量 来确定。
抽风机
空气出口
抽风机 空气出口
密封机柜
空气入口
空气入口 整机抽风冷却
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （1）单个电子元器件的强迫空气冷却 3. 为了提高冷却效果，一般要设计一个
专用风道，把发热器件装入风道内。气流 沿发热器件轴线流动，因为有风道，为保 证气流在环行间隙通道中呈湍流状态，必 须设计一个比较适合的间隙。
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4.
印制电路板上的电子元件安装高度相差比较
大时，应保证 最高元件与屏蔽盒内壁之间 的间隙
不小于 23mm ，否则将影响盒子内部的自然对流。
5.
外部对流
PCB
内部对流
外部辐射
内部辐射
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电子设备的强迫空气冷却
Байду номын сангаас
1. 强迫空气冷却的基本形式
2. 有的电子设备， 强迫通风时潮湿空气 将影响印
制电路板的电气性能 。因此，它们的技术条件规 定，不允许 冷却空气直接与电子元器件或电子线 路接触，冷却空气通过由 电子机箱壁形成的热交 换器，或通过由印制电路板背靠背形成的 空心冷 却空气通道 ，如图所示。
要保证冷却空气不从印制电路板通道上泄露，有 三种常用的密封方法：锥形 印制电路板边缘与软 的密封垫界面接触形成密封结构 ；搭接界面， 以 密封垫密封印制电路板端边的外表面 ，如图所示； 将有通道的印制电路板重叠在一起，四角用四个 螺栓夹紧，印制电路板之间用 。O形密封圈进行密 封，如图所示。
3.
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