电子电气设备结构设计第三、四章new

《电子电气设备结构设计第三、四章new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章电子设备结构设计的热设计
根据摩尔定律，，芯片业每过，芯片业每过18到24个月就会将产品上整合的晶体数量翻倍，，所以如果希望，所以如果希望这种惊人的发展速度得以延续，，就需要解决高，就需要解决高热流密度芯片组的散热问题。
而且随着MCM高密度组子组装技术的发展，热流密度已高达每平方厘米300瓦瓦。瓦。热设计的目的电子产品进行热设计，，就是要为产品的各个，就是要为产品的各个部位营造一个良好的热环境氛围，，使产品能，使产品能够在规定的条件下，，按预定的功能正常工作，按预定的功能正常工作。用热设计来防止由于电子元器件的热时效造成的产品功能失效；；科学的设计能减少由于；科学的设计能减少

2、由于盲目冷却的经济代价。什么是热设计？电子电器设备的热设计：是指对电子电器元器件、、组件及整、组件及整机的温升进行控制的整体设计。高温，，是电子设备最主要的破坏应力，是电子设备最主要的破坏应力，，一个晶体管，一个晶体管的结温是由晶体管的耗散功率、、环境温度以及散热、环境温度以及散热情况所决定的，，而晶体管结温对其可靠性及其工作，而晶体管结温对其可靠性及其工作参数影响很大。
第一，，导致频率不稳定，导致频率不稳定。
第二，，导致晶体管的击穿，导致晶体管的击穿。因此，，热设计，热设计，，对于温升的控制是任何电子设备都，对于温升的控制是任何电子设备都躲不开的因素，，如，如如：如：：军用通讯

3、设备：军用通讯设备、、航空、航空、、航天设、航天设备备、备、、家用电器产品等等、家用电器产品等等，，因为它需要电源供电，因为它需要电源供电，，功，功放推动功率等，，在功率转换时多余的功率转化为热，在功率转换时多余的功率转化为热而耗散。。所以。所以，，结构设计要清楚热的传播原理，结构设计要清楚热的传播原理，，然，然后进行合理的设计和选择材料。一一、一、、热设计的基本原则及分类形式、热设计的基本原则及分类形式
我们都知道热的传播有三种形式：传导、、对流、对流、、辐射、辐射。
由于各种设备的温升要求不同，，所选择的冷却方法也，所选择的冷却方法也不一样：对于一些发热功率不大的，，而且温升要求

4、不太高的电，而且温升要求不太高的电子设备，，采用自然对流冷却即可，采用自然对流冷却即可；对于发热功率比较大，，温升要求比较高的设备中，温升要求比较高的设备中，，采，采用强迫风冷散热，，这种方法与液体冷却，这种方法与液体冷却、、蒸发冷却相、蒸发冷却相比较设备简单，，成本低，成本低。按基本原则分类：
按冷却剂与被冷却元件之间的配置关系，可分为直接冷却和间接冷却直接冷却和间接冷却。
按传导机理，可分为自然冷却、、强迫冷却、强迫冷却、、蒸、蒸发冷却及其他冷却方法。按照系统分类：
热管散热系统：：它：它它是一种利用相变过程中它要吸收/散发热量的性质来进行冷却的技术，核心作用是提高热传递的效率，

5、将热量快速从热源带离，而非一般意义上所说的“散热”——这涵括了与外界环境进行热交换的过程。热管的工作原理：热管分为蒸发受热端和冷凝端两部分（（具体到产品（具体到产品上上，上，，受热端就是和散热器底座接触的部分，受热端就是和散热器底座接触的部分）。当受热端开始受热的时候，，管壁周围的液体就会瞬间汽化，管壁周围的液体就会瞬间汽化，产生蒸气，，此时这部分的压力就会变大，此时这部分的压力就会变大，，蒸气流在压，蒸气流在压力的牵引下向冷凝端流动。。蒸气流到达冷凝端后冷凝。蒸气流到达冷凝端后冷凝成液体，，同时也放出大量的热量，同时也放出大量的热量，，最后借助毛细力回，最后借助毛细力回到蒸发受热端

6、完成一次循环。
风冷散热系统：就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。。运作。运作原理是将热透过散热片传导出来，，再透过风扇，再透过风扇转动加强空气流动，，以强制对流的方式将散热，以强制对流的方式将散热片上的热量传到周围环境。优点：：成本低：成本低、、可靠性高、可靠性高、、安装方便、安装方便。缺点：：有噪音：有噪音，，对环境依赖比较高，对环境依赖比较高。液冷散热系统：
通常采用水做为导热液体，，因此液冷散热器也，因此液冷散热器也常常被称为水冷散热器。。水冷系统的工作原理。水冷系统的工作原理就是利用水泵把水从储水器中抽出来，，通过水，通过水管流进水箱，，然后再在水箱的另外一个口出，然后再在

7、水箱的另外一个口出来来，来，，通过水管流回储水器，通过水管流回储水器，，就这样不断循环，就这样不断循环，把热量从热源的表面带走。优点：：比较安静：比较安静、、降温稳定、降温稳定、、对环境依赖小、对环境依赖小。缺点：：价格相对较高：价格相对较高、、安装相对麻烦、安装相对麻烦。热设计的基本原则
1））要保证冷却系统具有良好的冷却功能）要保证冷却系统具有良好的冷却功能，，即要保，即要保证设备内部的元器件均能在规定的热环境中正常工作作。作。根据设备的热损耗值、、用