电子产品散热设计
电子产品热传设计-散热片的选择与设计
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2. 挤型(Extrusion)散热片: 挤型的制造方式是由将材料在高压下强制流入 模孔中成形而使得固体转换为等截面的连续长 条。挤形是散热片制造中最广泛使用的方式, 设备投资的经额中等。可经由横切的方式产生 矩形的针状散热片,可产生锯齿状的鳍片以增 加10~20%的效能,但会降低挤型的速度。挤型 的高宽比限制可高到6,使用特殊模具设计时 则可到10的高宽比。
4. 散热片表面处理: 散热片表面做耐酸铝(Alumite) 或阳极处理可以增加辐射性能而增加
散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。表面突起的 处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍, 降低效率。
上述之设计方式仅供散热片设计之参考,实际散热片设计时还需考虑与 组件以及环境的配合,尤其是高效能散热片的设计需配合实验量测验证以及 CFD 的分析模拟。
因此为了满足未来电子散热的需求,在散热片的形状、材料及制程上都必须 有更新的技术,此外整合其他散热组件的设计方式的也可以增加应用时的效率。 本次将介绍散热片的种类及制程,散热片的应用以及未来的设计需求。
&散热片的种类&
许多的散热片设计由于忽略了制造的概念,使得研发产品的可靠度及成本成 为最后量产的障碍。由制造方式来看,气冷的散热片可分为下面几种,如图一所 示,表一则为制程性能参数的整理。
表二各种不同散热片的材料比较
#散热片设计的一般原则#
接着我们进一步讨论散热片的详细的设计细节,首先介绍一般的方式, 这些点单的方法可以对一些应用简单的散热片设计提供设计标准: 1.包络体积以散热片的设计而言这里介绍一个简易的方法也就是包络体积的观 念所谓包络体积是指散热片所占的体积如果发热功率大,所需的散热片体积 就比较大。散热片的设计可就包络体积做初步的设计然后再就散热片的细部 如鳍片及底部尺寸做详细设计。发热瓦数和包络体基的关系如下式所示。
电子电路PCB的散热分析与设计
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电子电路PCB的散热分析与设计随着科技的不断发展,电子设备已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
然而,在电子设备运行过程中,由于电路板上的元器件会产生大量的热能,如果散热不良,会导致设备性能下降、可靠性降低甚至出现安全问题。
因此,针对电子电路PCB的散热分析与设计至关重要。
本文将结合实际案例,对电子电路PCB的散热问题进行分析和讨论。
电路板的热阻:热阻是表示热量传递难易程度的物理量,值越小表示热量传递越容易。
电路板的热阻主要包括元器件的热阻和电路板本身的热阻,其中元器件的热阻受到其功耗、结点温度等因素的影响。
自然对流:自然对流是指空气在温度差的作用下产生的流动现象。
在电子设备中,自然对流可将热量从电路板表面传递到周围环境中,从而降低电路板温度。
然而,自然对流的散热效果受到空气流动速度、环境温度等因素的影响。
强迫通风:强迫通风是通过风扇等装置强制空气流动,以增强电子设备的散热能力。
强迫通风的散热效果主要取决于风扇的功率、风量等因素。
选择合适的导热材料:导热材料具有将热量从高温区域传导到低温区域的能力,常用的导热材料包括金属、陶瓷、石墨烯等。
在电路板设计中,应根据元器件的功耗和结点温度等因素,选择合适的导热材料。
提高电路板表面的散热能力:提高电路板表面的散热能力可以有效降低电路板的温度。
常用的方法包括增加电路板表面积、加装散热片、使用热管等。
合理安排元器件的布局:元器件的布局对电路板的散热效果有着重要影响。
在布局时,应尽量将高功耗元器件放置在电路板的边缘或中心位置,以方便热量迅速散出。
同时,应避免将高功耗元器件过于集中,以防止局部温度过高。
增强自然对流:自然对流是电路板散热的重要途径之一。
在电路板设计中,应尽量减少对自然对流的阻碍,如避免使用过高的结构、保持电路板表面的平整度等。
可在电路板下方或周围增加通风口或风扇等装置,以增强自然对流的散热效果。
采用强迫通风:强迫通风可以显著提高电子设备的散热能力。
10种PCB散热方法
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10种PCB散热方法PCB(Printed Circuit Board)散热是电子产品设计中的一个重要环节,合理的散热方法可以保证电子产品的稳定运行和寿命。
下面将介绍10种常用的PCB散热方法。
1.散热片:在PCB板上加装散热片可以增加散热面积,提高散热效果。
散热片通常由铝、铜等金属材料制成,有助于将热量快速传导到周围的空气中。
2.散热孔:在PCB板上设计散热孔可以增加空气对板块的流动性,加强热量的带走。
合理的散热孔设计可以提高散热效果。
3.散热器:在PCB板的散热元件上安装散热器,可以通过散热器的扩散面积和散热风扇的风力来增加散热效果。
散热器通常由铝合金或铜制成。
4.散热膏:在高功耗元件和散热器之间使用散热膏可以提高导热效果。
散热膏的主要成分是硅油或聚合物,具有良好的导热性能。
5.PCB板设计优化:通过合理的电路布局和优化导线走向,可以减少电路板内部的热量堆积,提高散热效果。
6.板材选择:选择导热性能好的PCB板材料,如金属基板(如铝基板、铜基板等),可以提高热传导效果。
7.强制散热:利用风扇或气流,将空气强制引导到PCB板的散热元件上,增强散热效果。
这种方法适用于功耗较高的电子器件。
8.采用热管:热管是一种利用液体的蒸发冷凝过程来传导热量的器件,可以将热量从高温区域传递到低温区域,进一步提高散热效果。
9.线路板厚度增加:增加PCB板的厚度可以增加板层之间的热容量,降低热量堆积的风险,提高散热效果。
10.外部散热元件:在PCB板附近增加散热元件,如散热风扇或散热片等,可以进一步增加散热面积和风力,提高散热效果。
综上所述,PCB散热是一门综合性的技术,需要从多个角度综合考虑。
通过合理的散热方法和设计优化,可以有效降低电子产品的工作温度,提高其性能和可靠性。
散热器设计方法
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散热器设计1.常用散热器介绍对于安装在PCB表面的元器件来说,其内部热量主要通过热传导的方式进入PCB和元器件表面,之后通过对流换热和热辐射的方式进入周围环境;由于元器件表面的面积要远小于PCB表面积,所以通过元器件表面散热的热量相对较少,因此我们在元器件表面安装散热器,使得元器件上方的散热面积得到扩展(如上图所示),更多热量通过热传导的方式进入元器件上表面,之后再由散热器进入周围环境中。
散热器的材料、加工工艺和表面处理是散热器生产的三个重要因素,会影响到散热器的性能和价格。
1.1散热器材料散热器的材料主要有:铝、铝合金、铜、铁等。
铝是自然界中存储最丰富的金属元素,而且质量轻、抗腐蚀性强、热导率高,非常适合作为散热器的原材料。
在铝中添加一些金属形成铝合金,可以答复提升材料的硬度。
在上章的材料介绍中,我们知道铜的导热率是最好的(比铝高将近一倍),但是它的密度也比铝要大3倍,所以相同体积的散热器要比铝重很多;铜存在着加工难度大、熔点高、不易挤压加工以及成本高等缺点,所以铜散热器的应用要比铝合金少很多,但是随着对电子产品性能要求的越来越高,导致单位体积的功耗大幅增加,所以铜材料散热器的应用越来越多。
1.2散热器加工工艺散热器的加工工艺主要有CNC、铝挤、压铸、铲齿、插齿、扣Fin。
1. 铝挤型:铝挤型散热器是将铝锭加热至460℃左右,在高压下让半固态铝流经具有沟槽的挤型模具,挤出散热器的初始形状,之后再进行切断和进一步加工。
——铝挤型工艺无法精确保证散热器的平面度等尺寸要求,所以通常后期还需要进一步加工。
1, 铝挤型散热器模具成本可以分摊到每一个散热器中,对于大批量产的应用成本较低;2, 齿片高度和齿片间距的比值(Z/X)有限制,通常不建议超过15。
2. 压铸:压铸是一种将熔化合金液体在高压的作用下高速填充钢制模具的型腔,并使合金液体在压力下凝固而形成铸件的加工方法;压铸散热器如下图所示,其尺寸不够精确、表面不光洁(热辐射小)以及星体复杂等特点,后期需要进一步加工;1, 压铸散热器的成本主要在于压铸模具、原材料、机加工和表面处理等,其模具成本较高,适合大批量生产的场合(分摊模具成本);2, 压铸散热器形态比铝挤压性散热器更加多样性,但是散热性能相对更差;3. 铲齿:铲齿是将长条状金属板材通过机械动作,成一定角度将材料切除片状并进行校直,重复切削形成排列一直的翅片结构,如下图所示;铲齿散热器没有模具费用,适用于小批量生产需要的场合,其生产成本主要是:原材料、铲齿加工、CNC加工、表面处理等,铝合金和铜是常用的铲齿散热器材料。
薄小电子产品的散热设计与软性导热材料的应用
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薄小电子产品的散热设计与软性导热材料的应用1、较薄小电子类产品在较大空间电子设备中的散热设计已有很多成熟的设计方案,这里不做阐述。
随着微电子技术的飞速发展,芯片的尺寸越来越小,同时运算速度越来越快,发热量也就越来越大,如英特尔处理器3.6G奔腾4终极版运行时产生的热量最大可达115W,这就对芯片的散热提出更高的要求。
设计人员就必须采用先进的散热工艺和性能优异的散热材料来有效的带走热量,保证芯片在所能承受的最高温度以内正常工作。
电子设备及终端外观越来越要求向薄小发展,电视从CRT发展到液晶平板电视,台式电脑到笔记本电脑,还有数字机顶盒,便携式CD等,散热设计就与传统的形式不同,因该类产品比较薄小2、什么是热设计?统计资料表明电子元器件温度每升高2度,可靠性下降10 %;温升50度时的寿命只有温升25度时的1/6。
温度是影响设备可靠性最重要的因素。
这就需要在技术上采取措施限制机箱及元器件的温升,这就是热设计。
3、热设计的原则:热设计的原则,一是减少发热量,即选用更优的控制方式和技术,如移相控制技术、同步整流技术等技术,另外就是选用低功耗的器件,减少发热器件的数目,加大粗印制线的宽度,提高电源的效率。
二是加强散热,即利用传导、辐射、对流技术将热量转移,但对外观扁平的产品而言,首先,从空间来说不能使用更多的散热铝片和风扇,从整体上说不允许加强冷式散热设计,不能使用对流形式。
同样辐射散热的方式在扁平的空间也难以做到。
所以大家不约而同地都想到了利用机壳散热,其好处是不要考虑因风扇而另加风扇电源,不会因风扇而引起的更多的灰尘,没有了因风扇而起的噪音。
4、导热绝缘材料的应用:软性硅胶导热绝缘垫在散热设计中的应用是很广泛,但典型的应用方式是一种无风扇散热的设计,如MP4、笔记本电脑、刻录机、DVD等外观薄小的电子产品中,不再使用散热铝片,而是利用软性硅胶导热材料特性,如有良好的导热能力、高强的绝缘效果、厚度可选择、柔软而富有弹性等等,加垫在发热器件与机器外壳间,引导热量由内而外,通过机器外壳作为散热物件,有效的增大了散热面积,且外界空气的对流对整个产品降温是很有帮助的,因而可达到很好的散热目的。
PCB电路板散热设计技巧
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PCB电路板散热设计技巧一、热设计的重要性电子设备在工作期间所消耗的电能,比如射频功放,FPGA芯片,电源类产品,除了有用功外,大部分转化成热量散发。
电子设备产生的热量,使内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发,设备会继续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。
SMT使电子设备的安装密度增大,有效散热面积减小,设备温升严重地影响可靠性,因此,对热设计的研究显得十分重要。
对于PCB电路板的散热是一个非常重要的环节,那么PCB电路板散热技巧是怎样的,下面我们一起来讨论下。
对于电子设备来说,工作时都会产生一定的热量,从而使设备内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发出去,设备就会持续的升温,器件就会因过热而失效,电子设备的可靠性能就会下降。
因此,对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。
二、印制电路板温升因素分析引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在,电子器件均不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化。
印制板中温升的2种现象:(1)局部温升或大面积温升;(2)短时温升或长时间温升。
在分析PCB热功耗时,一般从以下几个方面来分析。
2.1电气功耗(1)分析单位面积上的功耗;(2)分析PCB板上功耗的分布。
2.2印制板的结构(1)印制板的尺寸;(2)印制板的材料。
2.3印制板的安装方式(1)安装方式(如垂直安装,水平安装);(2)密封情况和离机壳的距离。
2.4热辐射(1)印制板表面的辐射系数;(2)印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度2.5热传导(1)安装散热器;(2)其他安装结构件的传导。
2.6热对流(1)自然对流;(2)强迫冷却对流。
从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径,往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的,大多数因素应根据实际情况来分析,只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。
三、PCB热设计的一些方法1通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材,还有少量使用的纸基覆铜板材。
电子产品中的散热问题及其解决方案
![电子产品中的散热问题及其解决方案](https://img.taocdn.com/s3/m/204ee5e7f424ccbff121dd36a32d7375a417c6c9.png)
电子产品中的散热问题及其解决方案随着科技的发展和进步,电子产品已经成为了现代人们不可或缺的日常用品。
我们的手机、电脑、平板等数码设备已经成为了我们生活的重要组成部分,但是这些电子设备的使用过程中产生的散热问题却也为我们带来了很多不便。
本文将详细探讨电子产品中的散热问题及其解决方案。
一、电子产品散热的原因电子产品在使用的过程中会产生大量的热量,主要来自于电路板、电源、硬盘以及CPU等部件,这些部件在运转中会消耗掉大量的能量,产生的热量随之而生。
如果一直不进行散热,电子产品的温度会不断上升,导致设备的性能逐渐下降,进而严重影响其寿命。
二、现有散热方案的不足目前,电子产品主要采用的散热方式包括被动散热和主动散热。
被动散热主要依赖于风扇和散热片的散热效果,但是由于设备体积、风扇转速等限制,被动散热的效果并不理想。
主动散热则通过电源自带的直接风扇、散热模组等方式来实现热量的散发,不过这种方式造成的噪音较大,也很难解决部分热量积聚的问题。
三、电子产品散热的解决方案为了解决现有散热方案的不足,研究人员和设计师们不断尝试各种新的散热技术和方式,以下是几种较为常见的电子产品散热方案:(一)液态散热液态散热技术通过引入独立的散热水冷系统来解决散热问题,该技术可以将热量快速传导到水冷系统中,利用水冷系统中等离子体的分散性能,从而将热量快速散发,降低电子设备温度,提高其性能和寿命。
(二)热管散热热管散热技术是一种能够实现快速有效散热的方法,在热管理散热中底。
该技术利用导热管中的相变原理将热量快速传输到散热片上,从而实现快速有效地散热。
(三)导热胶导热胶是一种能够在电子元件间传输热能的特殊材料,一般用于CPU和散热器之间,作为热传递介质来解决设备散热问题。
当散热器与CPU密切贴合时,导热胶会把热量传递到散热器上,实现有效的散热。
(四)无风扇散热无风扇散热是一项新兴的散热技术,可以通过改变设备的结构和设计来实现散热。
无风扇散热系统省去了常见的风扇噪音和空气阻力,独特的设计可以实现非常高效的散热效果,目前在小型电子产品上已经开始得到广泛应用。
电子产品防水散热结构设计
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电子产品防水散热结构设计
随着工业产品的不断升级,现在很多工业产品都需要防水及散热,目前国内有很多产品适应于工业产品防水及散热结构设计。
比如:GOEL防水透气膜、GOEL防水透气阀等!
对于机箱需要解决防尘、防潮、防水与散热问题,可以采用GOEL防水透气阀!在国内,各种户外机箱、电信机箱、高铁机箱等都利用GOEL防水透气阀解决防尘、防潮、防水与散热问题。
GOEL防水透气阀具有防水、防尘、防油污,防护等级达到IP68。
耐化学剂、耐高低温、抗老化等,提高产品苛刻环境中的可靠性。
防止结露、结雾,提高产品使用寿命。
微散热及平衡压差。
提高产品的完整性等特性!
同时解决防尘、防潮、防水与散热.
GOEL防水透气膜及防水透气阀产品可以解决工业产品防水及散热结构设计,目前大多数工业产品都有应用哦,如:LED灯具、汽车电机、电池、ECU、传感器、通讯设备、手机、电动理发器、电动剃须刀、电动牙刷、美容电动仪等。
电子封装的散热设计原理
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电子封装的散热设计原理电子封装的散热设计原理在现代电子产品中,散热是一个非常重要的设计考虑因素。
随着电子元件和集成电路的不断发展,电子封装的散热设计原理也变得越来越关键。
本文将介绍一些常见的电子封装散热设计原理。
首先,散热设计的目标是将电子元器件产生的热量迅速有效地传导、辐射和对流到周围环境中。
通过合理的散热设计,可以保持电子元器件的工作温度在安全范围内,提高其工作效率和寿命。
一种常见的散热设计原理是利用导热材料。
导热材料,如硅胶脂、硅胶垫等,具有良好的导热性能,可以将电子元器件的热量迅速传导到散热器或散热片上。
通过选择合适的导热材料,可以提高热量的传导效率,从而减少电子元器件的温度升高。
另一种散热设计原理是利用散热器或散热片。
散热器通常由铝或铜等材料制成,具有良好的热传导性能。
散热器通过增大表面积,提高空气的对流效果,加速热量的辐射。
同时,散热片的设计也非常重要。
通过增加散热片的数量和密度,可以增强散热器的散热能力,有效降低电子元器件的温度。
此外,风扇也是一种常用的散热设计原理。
风扇能够通过强制对流,将散热器表面的热量带走。
通过选择合适的风扇尺寸和转速,可以提供足够的风量,保持电子元器件的工作温度稳定。
最后,设计良好的散热路径也是散热设计的重要原则。
通过合理的散热路径设计,可以确保热量能够顺利地从电子元器件传导到散热器或散热片上,并最终通过对流、辐射等方式散发到周围环境中。
综上所述,电子封装的散热设计原理包括利用导热材料、散热器和散热片、风扇以及设计合理的散热路径等。
通过合理地应用这些原理,可以有效降低电子元器件的温度,提高其工作效率和寿命。
在未来的电子封装设计中,散热设计将继续发挥重要的作用,随着技术的不断发展,也会出现更多创新的散热设计原理。
电子产品散热设计
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YEALINK产品热设计VCS项目散热预研欧国彦2012-12-4热设计、冷却方式、散热器、热管技术电子产品的散热设计一、为什么要进行散热设计在调试或维修电路的时候,我们常提到一个词“**烧了”,这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片,可能很少有人会追究这个词的用法,为什么不是用“坏”而是用“烧”?其原因就是在机电产品中,热失效是最常见的一种失效模式,电流过载,局部空间内短时间内通过较大的电流,会转化成热,热**不易散掉,导致局部温度快速升高,过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。
所以电失效的很大一部分是热失效。
高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。
温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降,一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致元件失效。
那么问一个问题,如果假设电流过载严重,但该部位散热极好,能把温升控制在很低的范围内,是不是器件就不会失效了呢?答案为“是”。
由此可见,如果想把产品的可靠性做高,一方面使设备和零部件的耐高温特性提高,能承受较大的热应力(因为环境温度或过载等引起均可);另一方面是加强散热,使环境温度和过载引起的热量全部散掉,产品可靠性一样可以提高。
二、散热设计的目的控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。
最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。
三、散热设计的方法1、冷却方式的选择我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式,有时散热的程度不够,有时又过度散热了,那么何时应该散热,哪种方式散热最合适呢?这可以依据热流密度来评估,热流密度=热量 / 热通道面积。
自然散热电子产品的外壳热设计
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自然散热电子产品的外壳热设计摘要:以有线电视网络传输数据监控模块为例,通过对其外壳的散热理论分析和仿真计算,研究和探讨了自然散热产品的外壳设计方法。
关键词:自然散热;外壳设计;压铸;铝合金;锌合金随着三网融合的推进,在广电传媒领域,数字化的新媒体带来了一场深刻的革命[1]。
有线电视网络双向化数字化改造是广电业占领新的信息产业版图的重要实施举措。
有线带宽的提高、高清视频、IP数据业务、语音业务、数据点播等的开展,对有线电视传输设备提出了更高的要求,热问题在产品的研发过程中越来越突出,特别是传输干路和支路上的野外型和室外型设备的设计研发。
这类设备以自然散热为主要散热途径,使用环境复杂多变,所在的网络平台历史较长,各地运营商对设备的要求和标准也参差不齐,产品结构方面可变的设计条件也有限,所有这些限制因素都增加了结构设计的难度,提出了更高的要求。
本文以有线电视网络传输数据监控模块(简称DOCSIS 模块)的设计为例,探讨了以自然散热为主的设备的外壳热设计要素和方法。
1.挑战和机遇DOCSIS模块是配合DOCSIS网络而产生的新模块,是代替现有HMS应答器的产品。
该模块普遍应用于CATV传输网络的光站和放大器设备中,这些设备基本都是野外型或是室外型。
由于HMS模块已经应用在诸多的光站和放大器平台中,因此,DOCSIS模块的外形尺寸和连接器位置都不能改变。
但由于DOCSIS模块功能的极大提升、新的集成芯片的使用,模块的功耗有成倍的增长。
在有限的空间范围内,模块热设计遇到了极大的挑战。
近十年,传统的锌、镁、铝合金的加工技术有较快的发展,导热材料的热导率有很大的提升,有限元热设计分析工具更是被广泛应用,这给外壳热设计提供了强有力的技术支持。
2.热设计理论分析为了达到理想的散热效率,将主要发热芯片与产品外壳通过导热材料相连,从而有效降低从芯片结到外部空气的传热热阻。
将产品的导热简化成下图,在此仅讨论稳态场产品的散热:其中t_j为芯片的结温,t_c为芯片的表面温度,γ是导热材料的厚度,t_TIM 是导热材料的温度,δ是外壳设计厚度,t_h是外壳的温度,t_a是模块工作的外部环境温度,h是机壳表面自然对流换热系数。
元器件沉板设计
![元器件沉板设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d00e7772f6ec4afe04a1b0717fd5360cbb1a8d58.png)
元器件沉板设计一、引言元器件沉板是一种用于电子产品中的散热设计工艺。
在现代电子产品中,由于元器件的高密度集成和工作频率的提高,元器件产生的热量也越来越大,因此需要采取有效的散热措施来保证电子产品的稳定性和可靠性。
元器件沉板设计就是其中的一种重要方法。
二、元器件沉板的作用元器件沉板是一种导热材料制成的板子,可以吸收和传导元器件产生的热量。
它的作用主要有以下几个方面:1. 散热:元器件沉板通过与元器件紧密接触,将元器件产生的热量迅速传导到板子上,然后通过板子的表面散发出去,从而降低元器件的温度,保证元器件的正常工作。
2. 保护:元器件沉板可以起到保护元器件的作用,避免外界物体对元器件的物理损害。
3. 稳定性提升:元器件沉板可以提升电子产品的稳定性,避免因为元器件的过热而导致电子产品的故障或损坏。
三、元器件沉板的设计要点1. 材料选择:元器件沉板的材料应具有较高的导热性能,如铜、铝等金属材料,以确保热量能够迅速传导到板子上。
同时,材料的机械强度也是考虑的因素之一,要能够承受元器件的压力和重量。
2. 结构设计:元器件沉板的结构设计应满足元器件的散热需求。
板子的表面可以设计成有散热片或散热孔的形式,增加散热面积,提高散热效果。
另外,还需要考虑板子的厚度和尺寸,以及与元器件的接触面积和接触方式。
3. 安装方式:元器件沉板的安装方式应考虑与元器件的接触紧密度和稳定性。
可以采用螺钉或导热胶等方式固定板子与元器件的接触面。
4. 散热设计:元器件沉板的散热设计要充分考虑元器件的散热特性和工作条件。
可以根据元器件的功率、温度和工作环境等因素,计算出所需的散热量和散热面积,从而确定板子的尺寸和散热结构。
5. 绝缘设计:元器件沉板的绝缘设计也是需要考虑的因素之一,特别是在高压或高频率的电子产品中。
可以在板子的表面涂覆绝缘层,或在板子与元器件之间加入绝缘垫片等措施,以确保电子产品的安全性。
四、元器件沉板的应用元器件沉板广泛应用于各种电子产品中,特别是高性能计算机、通信设备、电源设备等领域。
如何进行电路的散热设计
![如何进行电路的散热设计](https://img.taocdn.com/s3/m/69ff2a12f11dc281e53a580216fc700abb685238.png)
如何进行电路的散热设计电路散热设计是电子产品开发中至关重要的一环。
合理的散热设计可以有效降低电子元器件的温度,提高电路的稳定性和可靠性。
本文将探讨如何进行电路的散热设计。
一、电路散热的必要性在电子设备中,电路中的元器件工作时会产生大量的热量,如果不能及时散热,温度将会升高,这将导致元器件的性能下降、寿命缩短,甚至可能引发设备故障。
因此,电路散热设计是非常重要的。
二、散热原则1. 良好的散热材料:选择导热性能好的散热材料,如铜、铝等。
同时,要保证散热材料与元器件紧密接触,以提高散热效果。
2. 合理的散热结构:设计散热板、散热器等部件时要注重结构的合理性,以增加散热表面积和空气流通。
3. 运用散热辅助措施:使用风扇、散热片、散热胶等散热辅助设备,提高散热效果。
三、散热设计步骤1. 确定散热需求:根据电子设备的功耗和工作环境温度等因素,确定散热需求。
通常可通过计算来确定散热功率,再根据散热功率来选择散热器和其他散热设备。
2. 选择合适的散热器:根据散热量和尺寸要求,选择合适的散热器。
散热器的选择要考虑到材料导热性能、散热面积等因素。
3. 设计散热路径:确定散热器与散热源(电子元器件)之间的散热路径。
要确保散热器与散热源之间的接触紧密,以保证散热效果。
4. 安装散热设备:根据设计要求,将散热器、风扇等散热设备固定在电子设备上。
要确保固定牢固、接触良好。
5. 散热效果测试:安装完散热设备后,进行散热效果测试。
通过测量元器件的温度和散热器的表面温度,评估散热效果是否符合设计要求。
6. 优化设计:根据测试结果,进一步优化散热设计。
如果散热效果不理想,可尝试调整散热器结构、更换散热材料等方式,以提高散热效果。
四、常见散热技术1. 散热器设计:选择合适的散热器型号和尺寸,考虑到电子设备的散热需求和空间限制。
2. 风扇散热:通过增加风扇,促进空气流动,提高散热效果。
3. 散热片应用:将散热片与散热源接触,增加导热面积,提高散热效率。
乔思伯c2散热方案
![乔思伯c2散热方案](https://img.taocdn.com/s3/m/ff204641773231126edb6f1aff00bed5b8f37366.png)
乔思伯c2散热方案
乔思伯c2散热方案是针对电子产品散热问题的一种解决方案。
在现代电子产
品中,由于元器件功率密度增加和体积减小,散热问题变得越来越突出。
而乔思伯c2散热方案正是为了解决这一问题而设计的。
首先,乔思伯c2散热方案采用了高效的散热材料。
这些材料具有良好的导热
性能和散热性能,能够有效地将元器件产生的热量传导和散发出去,从而降低元器件的工作温度,提高电子产品的稳定性和可靠性。
其次,乔思伯c2散热方案还采用了合理的散热结构设计。
通过优化散热结构,能够有效地增大散热面积,提高散热效率。
同时,合理的散热结构设计还能够减小散热风阻,提高散热风速,进一步提高散热效果。
除此之外,乔思伯c2散热方案还结合了智能散热控制技术。
通过传感器实时
监测元器件的工作温度,智能控制散热设备的运行,根据实际工作条件和散热需求进行调节,以达到最佳的散热效果,同时尽量减小能耗,提高能效比。
总的来说,乔思伯c2散热方案是一种综合性的解决方案,能够有效地解决电
子产品散热问题。
它不仅采用了高效的散热材料和合理的散热结构设计,还结合了智能散热控制技术,能够在保证散热效果的同时尽量减小能耗,提高电子产品的性能和可靠性。
在今后的电子产品设计中,乔思伯c2散热方案将会发挥越来越重要的作用,
为电子产品的稳定性和可靠性提供强有力的支持。
相信随着技术的不断进步,乔思伯c2散热方案将会不断完善和发展,为电子产品的发展注入新的活力。
电子产品散热器的设计
![电子产品散热器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f4e509e39b89680203d82585.png)
电子产品散热器的设计李小松(湖南理工学院,湖南岳阳414000)摘要:对电子产品使用的散热器的散热原理、主要影响因素进行了分析,建立了数理模型,并对如何选择散热器提供了一些可行的依据。
关键词:散热器;热敏电阻;温度;自然对流;强迫对流中图分类号:TM925.11文献标识码:A文章编号:1672-5468(2005)05-0030-04DesignofforheatsinkselectronicproductsLIXiao-song(HunanInstituteofTechnology,Yueyang414000,China)Abstract:Theheatdissipationprincipleofheatsinksforelectronicsandthemaininfluencingfactorswereanalyzed.Amathenaticalmodelwasdeveloped,andsompracticalrulesforchoosingheatsinkswerepresented.Keywords:heatsink;thermalresistance;temperature;naturalconvection;forcedconvection1引言随着芯片的集成度、功率的日愈提高以及产品的微型化,电子产品所产生的热量大大增加。
虽然造成电子产品故障的原因很多,但高温是其中最主要的因素(其它依次为振动、潮湿、灰尘等)。
温度对电子产品可靠性的影响高达60%,由此表明:温度降低,产品的可靠性及寿命就会增加。
因此,必须加快散热速度,有效地控制产品的工作温度,使其不超过极限范围,以提高产品的可靠性并延长寿命。
在通常情况下,传热的方式主要有传导、对流和辐射3种。
而在实际应用中,散热的主要措施是散热器及风扇两种方式或两种同时使用。
这里主要讨论散热器的散热问题。
2散热原理散热器是一个可将热量从发热件的热表面散发到外界冷空气中的金属装置。
电子产品散热设计与ICEPAK 仿真培训
![电子产品散热设计与ICEPAK 仿真培训](https://img.taocdn.com/s3/m/f213336783c4bb4cf6ecd117.png)
● 流体的沿程损失和局部损失 ● 层流与湍流
● 雷诺数与流动 ● 牛顿冷却定律 ● 电子产品的热传导冷却设计 ● 电子产品的热对流(自然对流/强制对流/水冷)设计 ● 电子原器件的热设计 ● 单一热源模型模组/高密度多热源的系统级等复杂条件下自然对流/强制对流换热系数的计算 ● 自然对流/强制对流其他各参数的计算(如:热阻/格拉晓夫数/努塞尔数……等等) ● 自然对流/强制对流的边界层的介绍与计算 ● 肋片式散热器的优化设计计算(如散热器底厚/最佳间距/最佳肋厚等) ● 扩散热阻的计算 ● 热管散热器的设计 ● 电子设备系统的(自然对流/强制对流/辐射)热设计散热的理论计算 ● 电子设备系统风道的设计 ● 电子设备系统的自然散热/强制风冷冷却通风口面积的计算 ● 电子设备系统的自然散热/强制风冷冷却进出风口高度的计算 ● 单一热源模型模组/高密度多热源的系统级风扇风量的计算 ● 单一热源模型模组/高密度多热源的系统级静压损失的计算 ● 电子设备系统的气流流阻曲线的建立 ● 电子设备系统的系统工作点的建立与合理的选取 ● 风扇的噪音控制 ● 大型机柜的冷却方法 ● 电子设备系统的辐射散热计算 ● 电子设备系统的瞬态冷却计算 ● 水冷板的结构介绍及选用原则 ● 水冷板的理论设计计算 ● 热电制冷器的设计 ● ……等等 8. 电子产品热设计散热方式控制方法的选择 9. 电子产品热设计理论计算实例
QQ: 502291081
本套培训课程内容(包括但不限于以下内容)
热设计培训教程目录:
1. 热设计基础原理部分 ● 热力学的第一/第二定律 ● 液体与气体的特性 ● 流体的主要力学性质 ● 流体力学的不稳定性 ● 流体流动的基本概念 ● 何谓传热及如何传热 ● 热传导 ● 瞬态 ● 热对流(自然对流/强制对流/水冷) ● 辐射 ● 能量守恒
电子产品散热设计计算(电子工程)
![电子产品散热设计计算(电子工程)](https://img.taocdn.com/s3/m/9ef10d0332687e21af45b307e87101f69f31fb52.png)
电子产品散热设计计算(电子工程)介绍本文档旨在介绍电子产品散热设计计算的基本原理和方法。
散热是电子产品设计中非常重要的一环,合理的散热设计可以确保电子产品的稳定运行和延长使用寿命。
散热设计原理电子产品在工作过程中会产生热量,如果这些热量不能及时散发,会导致电子元器件温度升高,进而影响其性能和寿命。
因此,散热设计的目标是将热量迅速有效地传导、传输和散发出去。
散热设计计算方法热传导计算热传导计算用于评估热量在导热介质中的传导能力。
常用的计算方法包括:1. 热传导方程:根据热传导方程计算热传导的稳态或非稳态过程。
2. 导热系数:确定导热介质的导热性能,根据材料的导热系数进行计算。
热对流计算热对流计算用于评估热量在流体中的传导能力。
常用的计算方法包括:1. 对流换热方程:根据对流换热方程计算流体中的热对流传导。
2. 对流换热系数:确定流体对流导热性能,根据流体的流速、温度等参数计算。
散热器设计计算散热器是常用的散热设备,用于增加散热表面积以提高散热效果。
散热器设计计算常用方法包括:1. Oberbeck-Boussinesq公式:用于计算自然对流散热器的换热量。
2. Fin理论:用于计算片翅散热器的换热量,包括累积效应、传热阻抗等参数。
结论本文档介绍了电子产品散热设计计算的基本原理和方法,包括热传导计算、热对流计算和散热器设计计算。
合理的散热设计可以确保电子产品的稳定运行和延长使用寿命。
在实际应用中,应根据具体情况选择适用的计算方法,并结合实验验证,以确保散热设计的准确性和可靠性。
基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化
![基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化](https://img.taocdn.com/s3/m/3a50543d1611cc7931b765ce05087632311274db.png)
基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化一、背景介绍随着电子产品的发展,尤其是一些大功率电子模块的普及应用,散热问题已经成为了电子产品设计中不可忽视的一个重要环节。
在电子机箱中,大功率电子模块往往会产生大量的热量,如果不能有效进行散热,将会导致设备温度过高,进而影响设备的正常运行和寿命。
针对这一问题进行散热分析与优化已成为电子产品设计中的重要工作。
在本文中,我们将以某电子机箱中的大功率模块为研究对象,利用Icepak软件进行散热分析与优化,力求在保证设备正常运行的前提下,最大程度地提高散热效率,降低设备温度,延长设备使用寿命。
二、散热分析1. 参数收集我们需要收集一些相关的参数和数据,以便进行散热分析。
包括大功率模块的功率密度、热阻系数、热导率、散热器尺寸和材质、风扇参数等。
这些参数将直接影响到散热效果,是进行散热分析的基础。
2. 温度场模拟在收集了相关参数和数据之后,我们可以利用Icepak软件进行温度场模拟。
通过将大功率模块、散热器、风扇等元件建模,结合实际工作环境以及空气流动情况,模拟出设备工作时的温度分布情况。
这可以帮助我们直观地了解设备内部的热点位置和温度分布情况,为后续的散热优化提供依据。
3. 散热性能评估在了解了设备内部的温度分布情况之后,我们需要进行散热性能评估。
通过Icepak软件提供的散热性能评估功能,我们可以直观地了解当前散热方案的优缺点,包括设备的平均温度、热点温度、热阻等指标,从而为后续的散热优化提供参考。
三、散热优化1. 散热器优化根据前期的温度场模拟和散热性能评估结果,我们可以发现设备内部存在一些热点位置,这些位置往往需要加强散热。
我们可以通过Icepak软件进行散热器优化。
包括增加散热器的面积、改变散热器的结构、选择更好的散热材料等,以提高散热器的散热效率。
2. 风扇优化除了散热器优化之外,风扇也是影响散热效果的重要因素。
通过Icepak软件,我们可以对风扇进行优化,包括优化风扇的位置、角度、转速等参数,以提高风扇的送风效果,将更多的冷风引入设备内部,加速散热。
电子产品散热设计
![电子产品散热设计](https://img.taocdn.com/s3/m/211f4870e518964bce847c3f.png)
YEALINK产品热设计VCS项目散热预研欧国彦2012-12-4热设计、冷却方式、散热器、热管技术电子产品的散热设计一、为什么要进行散热设计在调试或维修电路的时候,我们常提到一个词“**烧了”,这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片,可能很少有人会追究这个词的用法,为什么不是用“坏”而是用“烧”?其原因就是在机电产品中,热失效是最常见的一种失效模式,电流过载,局部空间内短时间内通过较大的电流,会转化成热,热**不易散掉,导致局部温度快速升高,过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。
所以电失效的很大一部分是热失效。
高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。
温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降,一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致元件失效。
那么问一个问题,如果假设电流过载严重,但该部位散热极好,能把xx控制在很低的范围内,是不是器件就不会失效了呢?答案为“是”。
由此可见,如果想把产品的可靠性做高,一方面使设备和零部件的耐高温特性提高,能承受较大的热应力(因为环境温度或过载等引起均可);另一方面是加强散热,使环境温度和过载引起的热量全部散掉,产品可靠性一样可以提高。
二、散热设计的目的控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。
最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。
三、散热设计的方法1、冷却方式的选择我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式,有时散热的程度不够,有时又过度散热了,那么何时应该散热,哪种方式散热最合适呢?这可以依据热流密度来评估,热流密度=热量 / 热通道面积。
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YEALINK产品热设计VCS项目散热预研欧国彦2012-12-4热设计、冷却方式、散热器、热管技术电子产品的散热设计一、为什么要进行散热设计在调试或维修电路的时候,我们常提到一个词“**烧了”,这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片,可能很少有人会追究这个词的用法,为什么不是用“坏”而是用“烧”?其原因就是在机电产品中,热失效是最常见的一种失效模式,电流过载,局部空间内短时间内通过较大的电流,会转化成热,热**不易散掉,导致局部温度快速升高,过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。
所以电失效的很大一部分是热失效。
高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。
温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降,一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致元件失效。
那么问一个问题,如果假设电流过载严重,但该部位散热极好,能把温升控制在很低的范围内,是不是器件就不会失效了呢?答案为“是”。
由此可见,如果想把产品的可靠性做高,一方面使设备和零部件的耐高温特性提高,能承受较大的热应力(因为环境温度或过载等引起均可);另一方面是加强散热,使环境温度和过载引起的热量全部散掉,产品可靠性一样可以提高。
二、散热设计的目的控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。
最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。
三、散热设计的方法1、冷却方式的选择我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式,有时散热的程度不够,有时又过度散热了,那么何时应该散热,哪种方式散热最合适呢?这可以依据热流密度来评估,热流密度=热量/ 热通道面积。
按照《GJB/Z27-92 电子设备可靠性热设计手册》的规定(如下图1),根据可接受的温升的要求和计算出的热流密度,得出可接受的散热方法。
如温升40℃(纵轴),热流密度0.04W/cm2(横轴),按下图找到交叉点,落在自然冷却区内,得出自然对流和辐射即可满足设计要求。
大部分散热设计适用于上面这个图表,因为基本上散热都是通过面散热。
但对于密封设备,则应该用体积功率密度来估算,热功率密度=热量 / 体积。
下图(图2)是温升要求不超过40℃时,不同体积功率密度所对应的散热方式。
比如某电源调整芯片,热耗为0.01W,体积为0.125cm3,体积功率密度=0.1/0.125=0.08W/cm3,查下图得出金属传导冷却可满足要求按照上图,可以得出冷却方法的选择顺序:自然冷却一导热一强迫风冷一液冷一蒸发冷却。
体积功率密度低于0.122W/cm3传导、辐射、自然对流等方法冷却;0.122-0.43W/cm3强迫风冷;0.43~O.6W/cm3液冷;大于0.6W/cm3蒸发冷却。
注意这是温升要求40℃时的推荐参考值,如果温升要求低于40℃,就需要对散热方式降额使用,0.122时就需要选择强迫风冷,如果要求温升很低,甚至要选择液冷或蒸发冷却了。
2、散热器的选择这里面还应注意一个问题,是不是强迫风冷能满足散热要求,我们就可以随便选择风扇转速呢,当然不是,风扇的转速与气流流速有直接关系,这里又涉及一个新概念——热阻。
热阻=温度差/ 热耗(单位℃/W)热阻越小则导热性能越好,这个概念等同于电阻,两端的温度差类似于电压,传导的热量类似于电流。
风道的热阻涉及流体力学的一些计算,如果我们在热设计方面要求不是很苛刻,可通过估算或实验得出,如果要求很苛刻,可以查阅《GJB/Z27-92 电子设备可靠性热设计手册》,里面有很多系数、假设条件的组合,三言两语说不清楚,个别系数我也没搞明白如何与现实的风道设计结合,比如,风道中有一束电缆、风道的壁不是均匀的金属板,而是有高低不平带器件的电路板,对一些系数则只能估算了,最准确的方式反而是实验测量了。
热阻更多的是用于散热器的选择,一般厂家都能提供这个参数。
举例,芯片功耗20W,芯片表面不能超过85℃,最高环境温度55℃,计算所需散热器的热阻R。
计算:实际散热器与芯片之间的热阻近似为0.1℃/W,则(R+0.1)=(85-55) ℃/20W,则R=1.4℃/W。
依据这个数值选散热器就可以了。
这里面注意一个问题,我们在计算中默认为热耗≈芯片功率,对一般的芯片,我们都可以这样估算,因为芯片中没有驱动机构,没有其他的能量转换机会,大部分是通过热量转化掉了。
而对于电源转换类芯片或模块,则不可以这样算,比如电源,它是一个能源输出,它的输入电量一部分转化成了热,另外很大部分转化成电能输出了,这时候就不能认为热耗≈功率。
3、散热器的设计方法3.1、散热器设计的步骤通常散热器的设计分为三步a:根据相关约束条件设计处轮廓图。
b:根据散热器的相关设计准则对散热器齿厚、齿的形状、齿间距、基板厚度进行优化。
c:进行校核计算。
3.2、自然冷却散热器的设计方法3.2.1、考虑到自然冷却时温度边界层较厚,如果齿间距太小,两个齿的热边界层易交叉,影响齿表面的对流,所以一般情况下,建议自然冷却的散热器齿间距大于12mm,如果散热器齿高低于10mm ,可按齿间距≥1.2倍齿高来确定散热器的齿间距。
3.2.2、自然冷却散热器表面的换热能力较弱,在散热齿表面增加波纹不会对自然对流效果产生太大的影响,所以建议散热齿表面不加波纹齿。
3.2.3、自然对流的散热器表面一般采用发黑处理,以增大散热表面的辐射系数,强化辐射换热。
3.2.4、由于自然对流达到热平衡的时间较长,所以自然对流散热器的基板及齿厚应足够,以抗击瞬时热负荷的冲击,建议大于5mm 以上。
3.3、 强迫冷却散热器的设计方法3.3.1、 在散热器表面加波纹齿,波纹齿的深度一般应小于0.5mm 。
3.3.2、增加散热器的齿片数。
目前国际上先进的挤压设备及工艺已能够达到23的高宽比,国内目前高宽比最大只能达到8。
对能够提供足够的集中风冷的场合,建议采用低温真空钎焊成型的冷板,其齿间距最小可到2mm 。
3.3.3、 采用针状齿的设计方式,增加流体的扰动,提高散热齿间的对流换热系数。
3.3.4、 当风速大于1m/s(200CFM)时,可完全忽略浮升力对表面换热的影响。
3.4、 在一定冷却条件下,所需散热器的体积热阻大小的选取方法3.5、 在一定的冷却体积及流向长度下,确定散热器齿片最佳间距的大小的方法3.6、 不同形状、不同的成型方法的散热器的热传递效率比较的大小的方法不同冷却条件下对应的散热器体积热阻50-805.0m/s(1000CFM)80-1502.5m/s(500CFM)150-2501.0m/s(200CFM)500-800自然冷却散热器体积热阻 ℃-cm 3/W冷却条件注意:只能作为初选散热器的参考,不能用它来计算散热器的热阻,散热器的实际热阻需按附录A 提供的方法计算。
不同冷却条件及流向长度与散热齿片最佳齿间距的关系3.532.525.0m/s(1000)543.32.52.5m/s(500)76541.0m/s(200)13107.56.5自然冷却30022515075流向长度(mm)冷却条件3.7、散热器的相似准则数及其应用方法3.7.1、相似准则数的定义3.7.2、相似准则数的应用表1 不同形状、不同的成型方法的散热器的传热效率很高78-90针装散热器/钎焊/插片成型散热器(冷板散热器)高45-48小齿间距铝型材较高25-32铲齿散热器较低15-22带翅片的压铸散热器/常规铝型材低10-18冲压件/光表面散热器成本参考传热效率,%散热器成型方法3.8、散热器的基本的优化方法3.9、不同风速下散热器齿间距选择方法3.10、优化散热器齿间距的经验公式及评估风速变化对热阻的影响的经验公式3.11、辐射换热的考虑原则①如果物体表面的温度低于50℃,可忽略颜色对辐射换热的影响。
因为此时辐射波长相当长,处于不可见的红外区。
而在红外区,一个良好的发射体也是一个良好的吸收体,发射率和吸收率与物体表面的颜色无关。
②对于强迫风冷,由于散热表面的平均温度较低,一般可忽略辐射换热的贡献。
③如果物体表面的温度低于50℃,可不考虑辐射换热的影响。
④辐射换热面积计算时,如表面积不规则,应采用投影面积。
即沿表面各部分绷紧绳子求得的就是这一投影面积,如下图所示。
辐射传热要求辐射表面必须彼此可见。
4、风路的设计方法4.1、自然冷却的风路设计4.1.1、设计要点:✓机柜的后门(面板)不须开通风口。
✓底部或侧面不能漏风。
✓应保证模块后端与机柜后面门之间有足够的空间。
✓机柜上部的监控及配电不能阻塞风道,应保证上下具有大致相等的空间。
✓对散热器采用直齿的结构,模块放在机柜机架上后,应保证散热器垂直放置,即齿槽应垂直于水平面。
对散热器采用斜齿的结构,除每个模块机箱前面板应开通风口外,在机柜的前面板也应开通风口。
4.1.2、典型的自然冷机柜风道结构形式4.2、强迫冷却的风路设计4.2.1、设计要点:✓如果发热分布均匀,元器件的间距应均匀,以使风均匀流过每一个发热源.✓如果发热分布不均匀,在发热量大的区域元器件应稀疏排列,而发热量小的区域元器件布局应稍密些,或加导流条,以使风能有效的流到关键发热器件。
✓如果风扇同时冷却散热器及模块内部的其它发热器件,应在模块内部采用阻流方法,使大部分的风量流入散热器。
✓进风口的结构设计原则:一方面尽量使其对气流的阻力最小,另一方面要考虑防尘,需综合考虑二者的影响。
✓风道的设计原则风道尽可能短,缩短管道长度可以降低风道阻力;尽可能采用直的锥形风道,直管加工容易,局部阻力小;风道的截面尺寸和出口形状,风道的截面尺寸最好和风扇的出口一致,以避免因变换截面而增加阻力损失,截面形状可为园形,也可以是正方形或长方形;4.2.2、电源系统典型的风道结构-吹风方式4.2.3、电源系统典型的风道结构-抽风方式5、热设计的思路以上部分是定量设计部分的内容,在有了一个定量的设计指导后,也有一些具体的工程技巧来帮助实现理论计算结果的要求。
一般的热设计思路有三个措施:降耗、导热、布局。
5.1、降耗降耗是不让热量产生;导热是把热量导走不产生影响;布局是热也没散掉但通过措施隔离热敏感器件;有点类似于电磁兼容方面针对发射源、传播路径、敏感设备的三个措施。
降耗是最原始最根本的解决方式,降额和低功耗的设计方案是两个主要途径,低功耗的方案需要结合具体的设计进行分析,不予赘述。