热设计-电子科技大学演示幻灯片

10.06.2020，1，1，产品热设计方法，2，介绍，为什么要进行热设计？ 高温对电子产品的影响：绝缘性能劣化部件的破损材料的热劣化低熔点焊接破裂，焊点脱落。 温度对零件的影响：一般来说，温度上升电阻的电阻值下降到高温会降低电容器的寿命高温会降低变压器、扼流圈的绝缘材料的性能，一般的变压器、扼流圈的容许温度低于95C的温度过高会导致熔核合金结构的变化IMC变厚， 熔核变脆，机械强度下降的结温上升使晶体管的电流放大率急速增加，集电极电流增加，结温进一步上升，最终元件发生故障。 3、热设计的目的是控制产品内部所有电子元件的温度，在工作环境条件下不超过标准和规范规定的最高温度。 最高允许温度的计算基于零件的应力分析，与产品的可靠性要求和分配给各个零件的低效率一致。 本次讲座学习了这些内容风道的布局方法、产品的热设计计算方法、风扇的基本规律和噪声评价方法、高度对热设计的影响和解决办法、热模拟技术、热设计的发展趋势。 4、概要、风道设计方法：通过典型的应用实例，让学习者掌握风道布局的原则和方法。 产品的热设计计算方法：通过实例分析，了解散热器的校正计算方法、风量的计算方法、通风口大小的计算方法。 风扇的基本规律和噪音评价方法：了解风扇的基本规律和应用，了解噪音评价方法。 高程高度对热设计的影响及解决方案：了解高程高度对风扇性能的影响、高程高度对散热器和零件的影响以及热设计中高程高度对热设计精度的影响。 热模拟技术：了解热模拟的目的、要求，常用热模拟软件进行介绍。 热设计的发展趋势：了解最新热技术，了解新材料。 5、风道设计方法、自然冷却风道设计点柜后门(面板)无需打开风口。 风不能从底部或侧面漏出。 确保模块后端和机柜后盖之间有足够的空间。 机柜顶部的监控和配电不得堵塞风道。 必须确保上下大致相等的空间。 散热器采用正齿结构，并将模块安装在机柜机架上后，必须确保散热器垂直放置，也就是说，齿槽垂直于水平面。 散热器采用斜齿结构，除了在各模块的机箱前面板上打开通风口之外，还需要在机箱前面板上打开通风口。 6、风道设计方法、自然冷却风道设计盒7、风道设计方法、自然冷却风道设计典型的自然冷却柜风道结构形式8、风道设计方法、强制冷却风道设计点发热分布均匀，零件间距均匀，风必须均匀地流向各发热源。 如果发热分布不均匀，则在发热量大的地区零件稀疏配置，在发热量小的地区零件配置稍微紧密，导致风能有效地流向重要的发热零件。 风扇同时冷却散热器和模块内部的其他发热部件时，在模块内部采用切断方法，大部分风量流向散热器。 进气口的结构设计原则：尽量减小对气流的阻力，同时考虑防尘，综合考虑两者的影响。风路的设计原则风路尽可能地短，配管长度缩短时可以尽可能地降低风路阻力，采用直管的加工容易，局部阻力小的风路的截面尺寸和出口形状、风路的截面尺寸与风扇的出口一致，为了通过改变截面不增加阻力损失， 截面形状可以是圆形也可以是正方形也可以是长方形9、风路设计方法、强制冷却的风路设计的典型结构10、风路设计方法、强制冷却的风路设计电源系统的典型的风路结构-送风方式11、风路设计方法、强制冷却的风路设计电源系统的典型的风路结构-送风方式12， 热设计的基础理论自然对流换热大空间的自然对流换热Nu=C(Gr.Pr)n .定性温度： tm=(tf tw)/2定型尺寸和指数选自下表，热设计的基础理论、自然对流换热有限空间的自然对流换热垂直封闭夹层的自然对流换热问题可分为三种情况： (1) 在夹层内冷热壁的双股流路边界层相互结合，能够形成环流(2)夹层厚度与高度之比/h0.3的情况下，冷热的自然对流边界层不会相互干扰，也不会环流，能够通过宽空间的自然对流热交换计算方法分别计算冷热的自然对流热交换(3) 冷热壁温度差和厚度小、厚度为定型尺寸的Gr=(Bgt3)/32000时，通过夹层的热量可以在纯热传导过程中计算。 14、热设计的基础理论，自然对流换热有限空间的自然对流换热水平夹层的自然对流换热问题可分为三种情况： (1)热面向上，冷热面之间不发生流动，通过热传导计算；(2)热面向下，气体Gr.Pr50忽略入口效应，实际上这样管内强制层流热