典型的密封式电子设备结构热设计研究01992new

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1、维普资讯http://www.cqvip.comF乜}机械：【：程2002年第l8卷第4期Electro-MechanicalEngineering2002．Vo1．18No．4典型的密封式电子设备结构热设计研究。白秀茹(信息产业部电子第五十四研究所，河北石家庄o5ooo2)摘要：通过对一种典型的密封机箱在严酷环境条件下使用时的设计实践，阐述了结构热设计中的设计思想及一些具体散热结构，同时应用较先进的热分析软件进行结构热设计验证与优化。关键词：热设计；密封机箱；导热板中图分类号：TGI56文献标识码：B文章编号：1OO8—5300(2002)04-0036-03ThermalDes

2、ignforaTypicalSealedElectronicEquipmentCabinetBaiXiuru(The54thResearchInstituteofElectronicsinMII，Shijiazhuang050002，China)Abstract：Throughdesignpracticeofatypicalsealedcabinentusedunderharshenvironmentalconditions，thedesignideasandseveralspecificcoolingmethodsinstructurethermaldesignaredescri

3、bed．Meanwhile，verificationandoptimizationbyapplyingadvancedthermalmodelingsoft—warewerecarriedout．KeyWords：Thermaldesign；Sealedcabinet；Heat—conductingplate热设计在无线电结构设计中占有重要地位，实重量<25kg践表明，电子元件的故障率随元件温度的升高呈指分析以上指标，该设备为长期工作环境湿度过数关系而增加，电子设备线路的性能则与温度的变大的野外设备，这就决定了本机箱为全密封机箱。化成反比。对于环境条件较为苛刻情况下的热设计而箱内有

4、电源、CPU等高热器件，故此机箱的热设更需精心分析与计算。这里，就某工程用密封机箱计成为设备能否正常工作的关键。在设计论证过程的设计与同行共榷。中首先否定了机箱外安装风扇的方案，虽然强迫风电子设备的冷却方法取决于设备总的热损耗及冷可较迅速带走机壳表面热量，但安装风扇必将提其集中程度、元件(或设备)的允许温度以及元件(或高电源输出功率、增加了热耗，更主要原因是高热、设备)的环境温度等。选择合适的冷却方法需视具高湿环境无法保证风扇正常工作。由此可设定本机体情况而定。某设备应用环境较为苛刻，属背负携箱散热设计以传导散热为主。行、野外工作无人职守设备。要求小型化、重量轻、从此人手，可确定各

5、设计环节：防雨、抗高低温、耐湿热、高强度。以下为某设备技·PCB优化设计。在完成功能前提下，元器件术指标摘录：布局合理，利于耗散热均匀散出，并利于采取结构散工作温度：一25℃～+55℃热措施。振动：正弦波5～55～5Hz，加速度幅值·导热板设计。一端与发热器件紧密接触，另1．5g一端与机箱壁紧密接触。实现两级传导散热：发热颠振：15g元件一导热板一箱壁。湿度：95±30A(环境温度：30℃±2℃)·机箱外壳散热设计。·收稿日期：2001—12—02维普资讯http://www.cqvip.com第4期白秀茹：典型的密封式电子设备结构热设计研究做好这一点即为总体热设计打下了良好的基础

6、。1PCB板设计2导热板设计线路设计人员按照第一条原则进行PCB优化设计。首先选择耐高温性能较好的工业级以上器导热板选择热传导系数较大的紫铜板。一般芯件。为便于结构上采取散热措施，关键在于元器件片管脚处发热较大，对于排列整齐的双列直插器件，布局整齐，成行排列。中心布设热损耗小器件，外围可将器件管脚穿过导热板，而器件底面紧贴在附有布设热损耗相对较大器件。多采用双列直插器件。绝缘膜的导热板表面。示意图如图l所示。图1双列直插器件在导热板上的布设有些器件是TGA、PLCC封装形式，四面管脚，设备中还用到几块电源模块，在箱壁无开孔、导不能采用图1所示底部贴紧散热形式。如CPU是轨槽等结构的

7、平面处，充分利用机箱壁，将电源模块主要的散热元件，必须采用有效地散热措施。这时与箱壁贴紧安装，这样一方面导热面积大，减少中间导热环节，可有效减小热阻，提高散热效率，还能充可在导热板上开方孔让出器件，在器件顶面压一块分利用空间，减小机箱体积。小导热板，小导热板再将热量导向PCB导热板。为使器件与小导热板、小导热板与PCB导热板之间接触良好，提高导热效率，在接触面上应涂绝缘导热脂或垫一层绝缘导热橡胶板。采取以上措施可保证PCB导热板与器件端的紧密接触。为使另一端导热板与机