电子科技大学热设计培训讲义.ppt

2020/6/9，1，产品的散热设计方法，2，介绍，为什么进行散热设计？高温对电子产品的影响：绝缘性能下降；组件已损坏。材料的热老化；低熔点焊接裂纹，焊点剥离。温度对组件的影响：一般来说，温升阻力降低。高温会降低电容器的寿命。高温降低了变压器、扼流圈绝缘材料的性能，普通变压器、扼流圈的允许温度为95C必须小于。温度过高也会导致钎焊合金结构的变化。IMC变厚，钎焊变脆，机械强度降低。接头温度的提高会导致晶体管的电流放大迅速增加，收集器电流增加，接头温度进一步升高，最终导致零件故障。3，介绍，热设计的目的是控制产品内所有电子部件的温度，以确保其工作环境条件不会超过标准和规格中规定的最高温度。最大允许温度的计算应基于零部件的应力分析，并与产品的可靠性要求和分配给每个零部件的低效率相匹配。在本会话中，您将了解风的布置方法、产品的热设计计算方法、风扇的基本定律和噪声评估方法、海拔对热设计的影响和解决方案、热模拟技术以及热设计趋势。4，概述，风路设计方法：通过典型的应用实例，使学生了解风路布局的原理和方法。产品的热设计计算方法：通过案例分析，了解散热器的检验计算方法、风量计算方法、通风孔尺寸计算方法。风扇的基本规律和噪声评价方法：了解风扇的基本规律和应用。理解噪音的评价方法。高程对热设计和解决方案的影响：了解高程对风扇性能的影响、高程对散热器和构件的影响，以及在热设计中高程对热设计精度的影响。热模拟技术：了解热模拟的目的、要求，一般介绍热模拟软件。散热设计趋势：了解最新的散热技术，并了解新材料。5，气流设计方法，自然冷却气流设计点机柜后门(面板)不需要打开通风口。不能从下面或侧面漏风。必须确保模块背面和机柜后门之间有足够的空间。机柜顶部的监控和功率分配不会阻塞空气导管，因此，请确保上方和下方的空间大致相同。使用散热片的直齿结构将模组放置在机柜机架中时，请确定散热片是垂直放置的。也就是说，齿槽必须垂直于水平面。散热片具有斜面结构，每个模块机箱的前面板上都有通风口，机柜的前面板上必须有通风口打开。6，风路设计方法，自然冷却风路设计实例，7，风路设计方法，自然冷却风路设计的典型自然冷却柜风管结构形式，8，风路设计方法，强制冷却风路设计点列均匀分布，组件间距均匀，确保风通过各热源均匀流动。如果热量分布不均匀，则组件在热量高的区域应该稀疏排列，在热量低的区域，组件应该稍微密集，或者添加转换条，使风力有效地流向核心热力设备。如果风扇冷却散热片和模组内部的其他散热装置，请务必使用模组内部的阻挡方法，让大部分的气流进入散热片。进气口的结构设计原则：要最小化气流阻力，同时考虑防尘，必须考虑两者的影响。风管的设计原则是风管尽可能短，减少风管长度可以减少风管阻力。如果可能，使用直锥风管，直管道容易加工，局部阻力小。风管的剖面尺寸和出口形状、风管的剖面尺寸与风扇的出口最匹配，以防止剖面转换造成阻力损失；剖面形状可以是花园，也可以是正方形或矩形；9，风路设计方法，强制冷却风路设计典型结构，10，风路设计方法，强制冷却风路设计电源系统典型风道结构-风模式，11，风路设计方法，强制冷却风路设计电源系统典型风道结构-气流方法，12，热设计基本理论，自然热设计的基本理论、自然对流换热有限空间的自然对流换热垂直密封中间层的自然对流传热问题分为三个方案：(1)中间层的冷热壁周围的两个流道边界层相互结合，可以循环。 (2)在中间层厚度和高度比/h 0.3中，冷热自然对流边界层互不干涉，不发生循环，根据自然对流传热计算方法，可以分别计算冷热自然对流传热。(3)对于冷热壁的温差和厚度小、厚度固定的Gr=(Bgt3)/32000，通过中间层的热可以根据纯热导率计算。14、热设计的基本理论，自然对流换热有限空间的自然对流换热水平中间层的自然对流传热问题，根据(1)热面朝上，冷热面之间没有流动，按照热传导计算；(2)热面朝下，对于气体Gr.Pr50，入口效果可以忽略，实际上更多。管内强制层流传热