高功耗抗恶劣环境计算机散热研究.pdf

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1、第24卷第5期机电产品开发与剀斯V01．24，No．5兰Q!!兰皇旦!!!型!!竺竺垒!!竺!坐竺!竺竺!!!!!垒竺!竺!!型皇!!!竺璺皇巳：!呈里!!文章编号：1002-6673(2011)05-047-03高功耗抗恶劣环境计算机散热研究罗先培，卢锡铭，简继红(江苏自动化研究所，江苏连云港222006)摘要：以某高功耗军用加固计算机热设计为实例，介绍了热设计过程中，加固计算机主板芯片到风道这一传导路径热阻计算的具体方法。对比了军用加固计算机采用单、双风道各自的传导热阻。并用IcePak热分析软件对采用单、双风道

2、的加固计算机主板温度分布进行了仿真计算，通过实践证明了双风道散热形式在高功耗加固计算机中的可实施性和优越性。关键词：高功耗；加固计算机；双风道；热阻；IcePak中图分类号gTP39文献标识码：Adoi：10．39690．issn．1002—6673．2011．05．020ResearchonApplicationofDoubleDuctsUsingforReggedizedComputerCoolingLUOXicat-Pei，LUXi-Ming，JIAN五一Hong(JhngsuAutomationResearc

3、hInstitute，LianyungangJiangsu222006，China)Abstract：ThisarticleisbasedOil孤exampleofcesT．aillhigh—powerlegionaryreggedizedcomputerthermaldesign．ThemethodtOcalcuhtethethenmlresistancebetweenelectronicapparatusandductisgived．1talsocomparesthethermalresistanceoflegi

4、onaryreggedizedcomputerwithsin茸cductanddoubleducts．WiththesoftwareoflcePak,thermaldistributingofmainboard,inreggedizedcomputerwithsingleductordoubleducts，iscalculated．Inpractice．itisprovedthattheusiI】Igofdoubleductsforcoolingofhigh—powerreggedizedcomputermain-b

5、oardisimplementaryandascendant．Keywords：high·‘power；reggedizedcomputer；doublewind——socks；thermal——resistance；IcePak0引言抗恶劣环境计算机机箱由于使用环境及电磁兼容性需要，采用了全密封结构。所以热设计是抗恶劣环境计算机结构设计的关键内容之一。机箱热设计目的是把元器件的发热量通过有效的途径传递到机箱外部的空气中。从而保证抗恶劣环境计算机的可靠性。某抗恶劣环境计算机工作环境温度一20℃一+500C，主板主要芯

6、片工作温度枷℃．+85℃。该抗恶劣环境计算机配有高速CPU模块的主板，功耗高达40W。因此，该抗恶劣环境计算机的热设计是机箱结构设计工作中的重中之重。抗恶劣环境计算机机箱热设计的一般方法——即单风道加固计算机散热方式。是通过定位器锁紧将加固模块在机箱插槽中达到与带有风道的机箱壁进行紧密接触．然后通过机箱壁进行自然对流散具体热传导路径如图1。在忽略对流及辐射换热的情况下，发热芯片的热收稿日期：2011-07-07作者简介：罗先培(1982-)，男，江西赣州人，助理工程师。从事加固计算机总体结构设计。已发表论文三篇。量依

7、次通过导热胶垫、印制板盖板、机箱壁导槽传导至机箱壁。然后通过机箱槽板内散热翘片形成的强迫风冷将热量传递到空气中。该传导路径的传输路径长，传导热阻大，该热阻为6．96—10．960C／W。这种传统的传导散热方式不能满足单个功耗高达40W的模块的散热要求。因此。通过综合考虑并结合相应的软件仿真分析。本文提出了一种适用于抗恶劣环境计算机机箱的双方向风道散热方式，即对配有高速CPU模块的主板模块设计了单独的风道，具体热传导路径如图2所示。在忽略对流及辐射换热的情况下。发热芯片的热量主要依次通过导热胶垫、印制板盖图1单风道加同

8、计算机中芯片的传导散热示意图豳2双风道加固计算机中芯片的传导散热示意圈47·产品与市场·板、导热胶垫传导至通风槽壁，然后通过通风槽内波纹板形成的强迫风冷实现和外界空气的热交换。本文以该抗恶劣环境机箱为例，主要阐述多方向风道在该抗恶劣环境计算机热设计中的应用及实现。理论分析、计算了双向风道散热热阻。并用热分析软件对该机箱的散热性能进行的仿真计算。