中兴可靠性热设计培训资料
热设计的核心
设计一个冷却系统, 在热源至热沉之间提供一条低热阻通道, 保证热量顺利传递出去
传导散热(热传递的三种途径)
导热指物体直接接触时, 通过分子间动能传递进行能量交换的现象
对流换热
对流换热是流体流过固体壁面时的一种能量交换现象
辐射换热
辐射换热是通过电磁波传递热量的过程
设计初期热设计要求
可靠性热设计方案
对设备的总功耗进行估算,结合整机体积估算温升,预计整机发热区域, 确定风扇选型及预留位置.
对总体设计的单板分布进行商讨,在不影响电气设计的前提下合理调整.
确定主要发热器件,预定散热措施.
热设计方案实施
对元器件,单板,系统结构的热设计措施作说明要求,对具体问题集中讨论解决,对进入调试的单板进行草测,发现问题,及时解决.
示例
某室外型移动基站产品使用的环境温度范围为-40℃至60℃, 内部金属铸壳物理尺寸W-H-D 为: 350mm-
450mm-100mm, 表面是铸铝毛坯表面。设备总功耗约为220W, 上下方各有50%面积的通风开孔, 现在用本文介绍
的方法估算其整机温升。另外, 如果外壳采用抛光铝, 温升有多大差异?哪一因素对降低温升作用较明显?
(1) 首先, 将设备宽、高、深、初步预计功耗、通风口面积、表面发射率(黑度取0.6)填入表格相应位置, 并保证单位正确。
(2) 环境温度-40℃至60℃,取一个“环境温度"值。
(3) 通过软件计算“温升”值, 及其它各种散热比例。
结论:
(1) 在环境温度为-40℃至60℃范围内, 整机温升为23℃左右。
(2) 将材料发射率更改为0.07, 整机温升为26℃左右。可以发现这里表面材料对整机散热影响已经很小了。
(3) 调整通风口开孔尺寸到65%, 整机温升为20℃左右。调整开孔到80%, 整机温升为18℃左右。上下开孔为
100%时, 温升为16℃左右
冷却方法选择要点
1. 保证冷却系统工作的可靠性。
2. 对密封设备要考虑内外两种热设计方案。
3. 冷却系统要便于使用维修, 便于测试修理和更换器件。
4. 要求冷却系统结构简单, 可靠, 工艺性好, 较经济, 与设备成本比有一适当比例。
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