电子设备热设计PPT演示文稿

电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却 在一些电子设备中，存在大、中功率的集中热源 或功率密度很高的组装部件。如宽频带发射机的 发射管，其单个耗散功率都在千瓦以上；又如在 计算机等一些高组装密度的电子设备中，每块印 制电路板上整齐地安装了许多集成电路组件，虽 然各元件的功耗不大，但因集成度高，功率密度 也很高。对上述两种情况的散热，用自然对流散 热的方式难于满足要求，大多采用强迫空气冷却 的方法来实现控制设备温升的目的。
的密封垫界面接触形成密封结构；搭接界面，以
密封垫密封印制电路板端边的外表面，如图所示；
将有通道的印制电路板重叠在一起，四角用四个
螺栓夹紧，印制电路板之间用。O形密封圈进行密
封，如图所示。
3.
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电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却 2.通风管道压力损失及结构设计
通风系统压力损失包括沿程阻力损失和局部 阻力损失两种。 沿程阻力是由气流相互运动产生的阻力及气 流与系统(或管道内壁)的摩擦所引起的损失。 局部阻力损失是气流方向发生变化或管道截 面发生突变引起的损失。
2. 有的电子设备，强迫通风时潮湿空气将影响印
制电路板的电气性能。因此，它们的技术条件规 定，不允许冷却空气直接与电子元器件或电子线 路接触，冷却空气通过由电子机箱壁形成的热交 换器，或通过由印制电路板背靠背形成的空心冷 却空气通道，如图所示。
3.
印制电路板用金属板或导热条作为导热材料，
这样可以缩短从电子元件至冷却空气的热流路径
空气入口
整机抽风冷却
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电子设备热设计
电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
2. （2）整机抽风冷却
3.
抽风冷却主要适用于热量比较分散的整机或
机箱。热量经专门的风道直接排到设备周围的大
气中。
4.
抽风的特点是风量大，风压小，各部分风量
比较均匀。因此，整机抽风冷却常用在机柜中各
单元热量分布比较均匀，各元件需冷却表面的风
和辐射，传给盒壁，再由盒壁传到冷却空气，如 图所示。
4.
印制电路板上的电子元件安装高度相差比较
大时，应保证最高元件与屏蔽盒内壁之间的间隙
不小于23mm，否则将影响盒子内部的自然对流。
5.
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外部对流
PCB
内部对流
外部辐射
内部辐射
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
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电子设备的强迫空气冷却 2.通风管道压力损失及结构设计
沿程阻力 适当缩短管道长度，增加管道直径 局部阻力损失
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1.5 0.5
0.05
0.1 3 0.15
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• 当机柜中部或顶部各单元需要风冷，但没有热
敏元件时，可不采用专用抽风管道的形式。为了 便于气流流通，机柜底板以及中层各底板均需要 开孔，开槽。为防止气流短路，只允许在机柜底 侧开百叶窗或通风孔等。
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （3）整机鼓风冷却 3. 整机鼓风冷却也可以分为有鼓风管道和
阻较小的情况。
5.
由于热空气的密度较小，具有浮升力，因此
抽风机一般都安装在机柜顶部或上侧面，出风口
面向设备周围的大气。
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （2）整机抽风冷却 • 当各单元有热敏元件时，就需要有专用的抽风管
道。此时，上下各单元互不通气，如图(b)所示。 为防止灰尘吸人，可在进风口处装滤尘装置。
热量约占总散热量的10％左右。
3.
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. 一些大型电子设备(如计算机、载波通讯机等)，
采用了大量的印制电路板。
3. 为了提高电子线路对电磁干扰的屏蔽能力，常
常把印制电路板装在一个用金属板件制成的密封
小盒内，元件产生的热量通过盒内的对流、导热
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （1）单个电子元器件的强迫空气冷却 3. 为了提高冷却效果，一般要设计一个
专用风道，把发热器件装入风道内。气流 沿发热器件轴线流动，因为有风道，为保 证气流在环行间隙通道中呈湍流状态，必 须设计一个比较适合的间隙。
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长度，减小元件的温升。印制电路板上元件的引
线不宜伸人空心通道，以免增加风阻。
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进风道
PCB
出风道
插座
底板
引线处
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式
2.
空心印制电路板风冷设计的主要问题是密封。
要保证冷却空气不从印制电路板通道上泄露，有
三种常用的密封方法：锥形印制电路板边缘与软
电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （1）整机抽风冷却 3. 整机的抽风可分为有风管和无风管两
种形式，如图
4. 抽风机可以装在机柜的后侧，也可以
放在机柜的两侧，视具体情况而定。风道 口的大小可根据每个分机或插箱的发热量 来确定。
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抽风机
空气出口
抽风机 空气出口
密封机柜
空气入口
无鼓风管道两种形式。
4. 整机鼓风的特点是风压大，风量比较集
中。整机鼓风冷却通常用在单元内热量分布 不均匀，各单元需要专门风道冷却，风阻较 大，元件较多的情况下。
5. 整机鼓风冷却建议采用有风管的形式，
这样便于控制各单元的风量。
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. 一般在强迫风冷时，辐射与自然对流散
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电子设备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （1）单个电子元器件的强迫空气冷却 3. 在整机机柜中只有单个电子器件需要冷却时，
例如雷达发射机中的大功率磁控管、行波管、 调制管、阻尼二极管等需要集中风冷，其散热 计算可以根据发热器件结构形状和气流流动方 向与发热器件的相应关系，实际工程中常常利 用实验的方法确定其散热形式。
无鼓风管道两种形式。
4. 整机鼓风的特点是风压大，风量比较集
中。整机鼓风冷却通常用在单元内热量分布 不均匀，各单元需要专门风道冷却，风阻较 大，元件较多的情况下。
5. 整机鼓风冷却建议采用有风管的形式，
这样便于控制各单元的风量。
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电子百度文库备的强迫空气冷却
1. 强迫空气冷却的基本形式 2. （3）整机鼓风冷却 3. 整机鼓风冷却也可以分为有鼓风管道和