电子产品的自然散热

电子产品的自然散热 在功率密度不高的电子产品中，如电子测量仪器、电子医疗仪器等，运用自然冷却技术比较多，且冷却成本低，可靠性高。电子产品自然冷却的传热途径是产品内部电子元器件和印制板组装件通过导热、对流和辐射等传向机壳，再由机壳通过对流和辐射格热量传至周围介质(如空气、水)，使产品达到冷却的目的，如图516所示为一个电源的通风孔。斯麦迪电子 为了增强电子产品自然冷却的能力，应从以下几个方面进行认真设计：改善产品内部电子元器件向机壳的传热能力；提高机完向外界的传热能力；尽量降低传热路径各个环节的热阻，形成一条低热阻热流通路，保证产品在允许的温度范围内正常工作。1电子机箱机壳的热设计电子产品的机完是接收内部热量并将其散发到周围环境中去的一个重要组成部分机壳的热设计在采用自然冷却降温的一些密闭式电子产品中显得格外重要。许多实验和事实证明：0增加机壳内外表面的黑度,开通风孔等，能降低电子元器件的温度机壳内外表面高黑度的散效果比低黑度开通风孔的散热效果好;机壳两侧均为高黑度的散热效果优于只有一侧高黑度时的散热效果，提高外表面的黑度是降低机壳表面温度的有效方法;在机壳内外表面增加黑度的基础上, 合理地改进通风结构，加强冷却空气的对流、可以明显地降低产品内部的温度。2 机壳通风扎的设置在机壳上开通风孔是为了充分利用冷却空气的对流换热作用，通风孔的结构形式很多，可根据散热与电磁兼容性的要求综合考虑。开设通风孔的基本堆则有：通风孔的开设要有利于气流形成有效的自然对流通道;由于气体受热后膨胀，一般情况下, 出风孔面积应稍大于进风孔面积；进风孔尽量对准发热元器件;进风孔与出风孔要远离，防止气流短路，应开在温差较大的相应位置，进风孔应尽量低，出风孔要尽量高；进风7L要注意防尘和电磁泄露524 电子产品内部电子元器件的热安装技术1 热安装基本原则对温度敏感的热敏元器件应放在产品的冷区(如冷空气的人口处附近)，不应放在发热元器件的上部以免热量对其影响。钽电容元器件的布置可根据其允许温度分类允许温度较高的元器件可放在允许温度较低的元器件之上。也可以根据耐热程度按递增的规律布置, 耐热性好的元器件放在冷却气流的下游(出口处)，耐热性差的元器件放在冷却气流的上游(进口处)。带引线的电子元器件应尽量利用引线导热，安装时要防止产生热应力，应有消除热应力的结构措施。电子元器件安装的方位应符合气流的流动特性，有利于提高气流流通程度。应尽可能地减小安装界面热阻(接触热阻）及传热路径上助各个热阻。元器件的安装要便于维修。2电子元器件热安装技术(1)电阻器大型绕线电阻器可散发出大量的热。它的安装不仅要注意采取适当的冷却措施，而且还应考虑减少对附近元器件的热辐射。大功率电阻影的工作温度一般都很高，若没有良好的导热通路，它的热量大部分靠辐射传递出去，若有多个电阻器，最好将它们垂直安装。长度超过100 mm的单个电阻器应该水平安装，其平均温度稍高于垂直安装的平均温度。但水平安装时，其热点温度要比垂直安装时低很多，而且温度分布也比较均匀。如果元件与大功率电阻器之间的距离小于50 mm，则需要在大功率电阻器与热敏元件之间加热屏蔽板* 当碳膜电阻器以及与其外形相似的电阻器安装位置距低温金属表面3m贝时，将出现气体导热，它们的表面温升将低于在自由空气中相应的温升；反之，若这种电阻器的安装位置与低温金属板表面相距在36mm，对流空气受到阻碍，其温升将高于自由空气中的相应值。若电阻器紧密安装，而间距小于或等于6mm时，就会出现相互加热的现象。这种电阻器的(水平或垂直)安装方式，其热影响不明显。 (2)半导体器件 小功率晶体管、二极管及集成电路的安装位置应尽量减少从大热源及金属导热通路的发热部分吸收热量，可以采用隔热屏蔽板(罩)。对功耗等于或大于l w，且带有扩展对流表面散热器的元器件，应采用自然对流冷却效果最佳的取向和安装方法。 (3)变压器和电感器 铁芯电感器的发热量大致与电流的平方成正比，一般热量较低，但有时也较高(如电源滤波器的电感器)。电源变压器是重要的热源，当铁芯器件的温度比较高时，应特别注意其热安装问题，应使其安装位置最大限度地减小与其他器件之间的相互热作用，最好将它安装在外壳的单独一角或安装在一个单独的外壳中。(4) 传导冷却的元器件 如果采用金属导体传递热量来减少发热元器件之间的辐射和对流传热，元器件耗散的热量传到一个共同的金属导体时，就会出现很明显的热的相互作用。当共同的安装架或导体与散热器之间的热阻很小，则温度也很低，热的相互作用就很小。否则应把元器件分别装在独立的导热构件上。 (5)不发热元器件 不发热的元器件可能对温度敏感，其安装位置应该使得从其他热源传来的热量降低到最低程度。当这些元器件处于或靠近高温区时，热隔离只能延长热平衡时间，元器件仍然会受热。最好的热安装方法是将不发热元件置于温度最低的区域，这种区域一般是靠近与散热器之间热阻最低的地方。AVX钽电容 3热屏蔽 为了减少元件之间热的相互作用，应采用热屏蔽和热隔离的措施，保护对温度敏感的元器件。具体措施包括： 尽可能将通路直接连接到热沉； 减少高温与低温元器件之间