电子产品的自然散热

电子产品的自然散热
电子产品的自然散热

电子产品的自然散热

在功率密度不高的电子产品中,如电子测量仪器、电子医疗仪器等,运用自然冷却技术比较多,且冷却成本低,可靠性高。电子产品自然冷却

的传热途径是产品内部电子元器件和印制板组装件通过

导热、对流和辐射等传向机壳,再由机壳通过对流和辐射

格热量传至周围介质(如空气、水),使产品达到冷却的目

的,如图5—16所示为一个电源的通风孔。斯麦迪电子

为了增强电子产品自然冷却的能力,应从以下几个方

面进行认真设计:⑦改善产品内部电子元器件向机壳的传

热能力;②提高机完向外界的传热能力;⑤尽量降低传热

路径各个环节的热阻,形成一条低热阻热流通路,保证产

品在允许的温度范围内正常工作。

1.电子机箱机壳的热设计电子产品的机完是接收内部热量并将其散发到周围环境中去的一个重要组成部分

机壳的热设计在采用自然冷却降温的一些密闭式电子产品中显得格外重要。许多实验和

事实证明:

0增加机壳内外表面的黑度,开通风孔等,能降低电子元器件的温度

②机壳内外表面高黑度的散效果比低黑度开通风孔的散热效果好;

③机壳两侧均为高黑度的散热效果优于只有一侧高黑度时的散热效果,提高外表面的黑度是降低机壳表面温度的有效方法;

④在机壳内外表面增加黑度的基础上, 合理地改进通风结构,加强冷却空气的对流、可以明显地降低产品内部的温度。

2.机壳通风扎的设置

在机壳上开通风孔是为了充分利用冷却空气的对流换热作用,通风孔的结构形式很多,可根据散热与电磁兼容性的要求综合考虑。

开设通风孔的基本堆则有:

①通风孔的开设要有利于气流形成有效的自然对流通道;

②由于气体受热后膨胀,一般情况下, 出风孔面积应稍大于进风孔面积;

③进风孔尽量对准发热元器件;

④进风孔与出风孔要远离,防止气流短路,应开在温差较大的相应位置,进风孔应尽量低,出风孔要尽量高;

⑤进风7L要注意防尘和电磁泄露

5.2.4 电子产品内部电子元器件的热安装技术

1.热安装基本原则

①对温度敏感的热敏元器件应放在产品的冷区(如冷空气的人口处附近),不应放在发热元器件的上部以免热量对其影响。钽电容

②元器件的布置可根据其允许温度分类允许温度较高的元器件可放在允许温度较低的元器件之上。也可以根据耐热程度按递增的规律布置, 耐热性好的元器件放在冷却气流的下游(出口处),耐热性差的元器件放在冷却气流的上游(进口处)。

③带引线的电子元器件应尽量利用引线导热,安装时要防止产生热应力,应有消除热应力的结构措施。

④电子元器件安装的方位应符合气流的流动特性,有利于提高气流流通程度。

⑤应尽可能地减小安装界面热阻(接触热阻)及传热路径上助各个热阻。

⑧元器件的安装要便于维修。

2.电子元器件热安装技术

(1)电阻器

大型绕线电阻器可散发出大量的热。它的安装不仅要注意采取适当的冷却措施,而且还应考虑减少对附近元器件的热辐射。大功率电阻影的工作温度一般都很高,若没有良好的导热通路,它的热量大部分靠辐射传递出去,若有多个电阻器,最好将它们垂直安装。长度超过100 mm的单个电阻器应该水平安装,其平均温度稍高于垂直安装的平均温度。但水平安装时,其热点温度要比垂直安装时低很多,而且温度分布也比较均匀。如

果元件与大功率电阻器之间的距离小于50 mm,则需要在大功率电阻器与热敏元件之间

加热屏蔽板*

当碳膜电阻器以及与其外形相似的电阻器安装位置距低温金属表面3m贝时,将出

现气体导热,它们的表面温升将低于在自由空气中相应的温升;反之,若这种电阻器的安装位置与低温金属板表面相距在3—6mm,对流空气受到阻碍,其温升将高于自由空气中

的相应值。若电阻器紧密安装,而间距小于或等于6mm时,就会出现相互加热的现象。

这种电阻器的(水平或垂直)安装方式,其热影响不明显。

(2)半导体器件

小功率晶体管、二极管及集成电路的安装位置应尽量减少从大热源及金属导热通路

的发热部分吸收热量,可以采用隔热屏蔽板(罩)。对功耗等于或大于l w,且带有扩展对

流表面散热器的元器件,应采用自然对流冷却效果最佳的取向和安装方法。

(3)变压器和电感器

铁芯电感器的发热量大致与电流的平方成正比,一般热量较低,但有时也较高(如电

源滤波器的电感器)。电源变压器是重要的热源,当铁芯器件的温度比较高时,应特别注

意其热安装问题,应使其安装位置最大限度地减小与其他器件之间的相互热作用,最好将它安装在外壳的单独一角或安装在一个单独的外壳中。

(4)传导冷却的元器件

如果采用金属导体传递热量来减少发热元器件之间的辐射和对流传热,元器件耗散

的热量传到一个共同的金属导体时,就会出现很明显的热的相互作用。当共同的安装架

或导体与散热器之间的热阻很小,则温度也很低,热的相互作用就很小。否则应把元器件分别装在独立的导热构件上。

(5)不发热元器件

不发热的元器件可能对温度敏感,其安装位置应该使得从其他热源传来的热量降低到最低程度。当这些元器件处于或靠近高温区时,热隔离只能延长热平衡时间,元器件仍然会受热。最好的热安装方法是将不发热元件置于温度最低的区域,这种区域一般是靠近与散热器之间热阻最低的地方。A VX钽电容

3.热屏蔽

为了减少元件之间热的相互作用,应采用热屏蔽和热隔离的措施,保护对温度敏感的元器件。具体措施包括:

⑦尽可能将通路直接连接到热沉;

⑦减少高温与低温元器件之间的辐射锅台,加热屏蔽板形成热区和冷区;

③尽量降低空气或其他冷却剂的温度梯度;

④将高温元器件装在内表面具有高的黑度,外表面低黑度的外壳中,这些外壳与散热器有良好的导热连接。元器件引线是重要的导热通路,引线尽可能粗大。wxq$#

电子产品散热设计概述(doc 45页)

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电子产品的散热设计 一、为什么要进行散热设计 在调试或维修电路的时候,我们常提到一个词“**烧了”,这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片,可能很少有人会追究这个词的用法,为什么不是用“坏”而是用“烧”?其原因就是在机电产品中,热失效是最常见的一种失效模式,电流过载,局部空间内短时间内通过较大的电流,会转化成热,热**不易散掉,导致局部温度快速升高,过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。所以电失效的很大一部分是热失效。 高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。 温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降,一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致元件失效。 那么问一个问题,如果假设电流过载严重,但该部位散热极好,能把温升控制在很低的范围内,是不是器件就不会失效了呢?答案为“是”。 由此可见,如果想把产品的可靠性做高,一方面使设备和零部件的耐高温特性提高,能承受较大的热应力(因为环境温度或过载等引起均可);另一方面是加强散热,使环境温度和过载引起的热量全部散掉,产品可靠性一样可以提高。 二、散热设计的目的 控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。 三、散热设计的方法 1、冷却方式的选择 我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式,有时散热的程度不够,有时又过度散热了,那么何时应该散热,哪种方式散热最合适呢?这可以依据热流密度来评估,热流密度=热量 / 热通道面积。 按照《GJB/Z27-92 电子设备可靠性热设计手册》的规定(如下图1),根据可接受的温升的要求和计算出的热流密度,得出可接受的散热方法。如温升40℃(纵轴),热流密度0.04W/cm2(横轴),按下图找到交叉点,落在自然冷却区内,得出自然对流和辐射即可满足设计要求。

完整的电子产品设计流程

产品特点 工程化的高速PCB 信号完整性与电磁兼容性仿真工具,操作简便,易于掌握 支持所有PCB 环境下的设计文件 支持PCB 前仿真/后仿真分析 支持PCB 叠层结构、物理参数的提取与设定 支持各种传输线的阻抗规划与计算 支持反射、串扰、损耗、过孔效应及电磁兼容性分析 通过匹配向导为高速网络提供串行、并行及差分匹配等方案 支持多板分析,可对板间传输的信号进行反射、串扰及损耗分析 提供DDR/DDRII/USB/SATA/ PCIX 等多种 Design Kit HyperLynx :工程化的高速PCB 信号完整性与电磁兼容性分析环境 概述 电子工程师们越来越深刻地体会到:即 使电路板(PCB )上的信号在低至几十兆的 频率范围内工作,也会受到开关速度在纳秒 (ns )级的高速芯片的影响而产生大量的信 号完整性(SI )与电磁兼容性(EMC )问题。 一个优秀的电路设计,往往因为PCB 布局布 线时某些高速信号处理不当而造成严重的过 冲/下冲、延时、串扰及辐射等问题,最终导 致产品设计的失败。 Mentor Graphics 公司的HyperLynx 软件是业界应用最为普遍的高速PCB 仿真工 具。它包含前仿真环境(LineSim ),后仿真环境(BoardSim )及多板分析功能,可以帮助设计者对电路板上频率低至几十兆赫兹,高达千兆赫兹(GHz )以上的网络进行信号完整性与电磁兼容性仿真分析,消除设计隐 患,提高设计一版成功率。 操作简洁、功能齐全的信号完整性与电磁兼 容性分析环境 对于大多数工程师而言,信号完整性与 电磁兼容性分析仅仅是产品设计流程中的一 个环节,在此环节采用的工具必须与整个流 程中的其他工具相兼容,且要保证工程师能 快速掌握工具,并将其应用于实际的设计工 作。否则,性能再好的软件也很难在工程实 践中得到广泛应用。

电子产品的自然散热

电子产品的自然散热 在功率密度不高的电子产品中,如电子测量仪器、电子医疗仪器等,运用自然冷却技术比较多,且冷却成本低,可靠性高。电子产品自然冷却 的传热途径是产品内部电子元器件和印制板组装件通过 导热、对流和辐射等传向机壳,再由机壳通过对流和辐射 格热量传至周围介质(如空气、水),使产品达到冷却的目 的,如图5—16所示为一个电源的通风孔。斯麦迪电子 为了增强电子产品自然冷却的能力,应从以下几个方 面进行认真设计:⑦改善产品内部电子元器件向机壳的传 热能力;②提高机完向外界的传热能力;⑤尽量降低传热 路径各个环节的热阻,形成一条低热阻热流通路,保证产 品在允许的温度范围内正常工作。 1.电子机箱机壳的热设计电子产品的机完是接收内部热量并将其散发到周围环境中去的一个重要组成部分 机壳的热设计在采用自然冷却降温的一些密闭式电子产品中显得格外重要。许多实验和 事实证明: 0增加机壳内外表面的黑度,开通风孔等,能降低电子元器件的温度 ②机壳内外表面高黑度的散效果比低黑度开通风孔的散热效果好; ③机壳两侧均为高黑度的散热效果优于只有一侧高黑度时的散热效果,提高外表面的黑度是降低机壳表面温度的有效方法; ④在机壳内外表面增加黑度的基础上, 合理地改进通风结构,加强冷却空气的对流、可以明显地降低产品内部的温度。 2.机壳通风扎的设置 在机壳上开通风孔是为了充分利用冷却空气的对流换热作用,通风孔的结构形式很多,可根据散热与电磁兼容性的要求综合考虑。 开设通风孔的基本堆则有: ①通风孔的开设要有利于气流形成有效的自然对流通道; ②由于气体受热后膨胀,一般情况下, 出风孔面积应稍大于进风孔面积; ③进风孔尽量对准发热元器件;

电子产品设计

电子产品设计 实训报告 目录 一、实训目的 (3) 二、实训要求 (3) 三、实训环境 (3) 四、实训内容 (3) 1.电子元件的识别-------------------------------------- 3 ⑴数码管 (3) ⑵74LS48 (4) ⑶74LS160 (5) ⑷74LS00 (7)

2.手工焊接-------------------------------------------- 8 ⑴焊接的定义 (8) (2)锡焊材料 (8) (3)手工焊接操作要领 (9) (4)焊接方法9 (5)时分电路仿真图9 ( 6)产品实物图10 3安全常识-------------------------------------------- 10 ( 1 )操作安全10 4protel DXP 软件学习11 5 收获和体会------------------------- 12 一、实训目的 通过电子产品设计与制作 (实训),系统地进行电子工程实践和技能训练,培养理论与实践相结合的能力,提高独立思考、分析和解决电子电路实际问题的能 力。同时,巩固、扩展电子元器件及电子产品安装专业知识;掌握产品维修和维护的基本方法,实现知识向能力的转化,提高实践动手能力。 实训要求 1、学会看图、识图,了解简单电子产品的实现过程。 2、能够自己安装、焊接和调试简单的电子电路产品并学会使用测量仪器测量电 路。 3、学会分析电路,排除电路故障的方法。学会记录和处理实验数据、说明实验 结果,撰写实验报告。 4、能够使用计算机进行印刷电路板的设计。

5、培养严谨的科学态度,耐心细致的工作作风和主动研究的探索精神。 三、实训环境 江西工业工程职业技术学院实验楼302 实验室(焊接室)实验楼401实验室(仿真室) 四、实训内容 ( 1)数码管 七段数码管一般由8 个发光二极管组成,其中由7个细长的发光二极管组成数字显示,另外一个圆形的发光二极管显示小数点。当发光二极管导通时,相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通,就能显示出各种字符,尽管显示的字符形状有些失真,能显示的数符数量也有限,但其控制简单,使用也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管,阴极连在一起的称为共阴极数码管,如图所示。 数码显示管实物图 七段发光显示器结构(共阴共阳) (2)74LS48 74ls48 芯片是一种常见的七段数码管译码驱动器,常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中,下面我就给大家介绍一下这个元件的衣些参数和应用技术等资料。 74ls48 引脚实物图 74ls48 逻辑功能表 (3)74LS160 同步十进制计数器74LS160作用:实现计时的功能,为脉冲分配器做好准备。 74LS160 结构和功能160 为十进制计数器,直接清零。简要说明:160 为可预置的十进制计数器,共有54/74160 和54/74LS160 两种线路结构型式, 其主要电器特性的典型值。

热设计基础

热设计基础(一):热即是“能量”,一切遵循能量守恒定律 在开发使用电能的电子设备时,免不了与热打交道。“试制某产品后,却发现设备发热超乎预料,而且利用各种冷却方法都无法冷却”,估计很多读者都会有这样的经历。如果参与产品开发的人员在热设计方面能够有共识,便可避免这一问题。下面举例介绍一下非专业人士应该知道的热设计基础知识。 “直径超过13cm,体积庞大,像换气扇一样。该风扇可独立承担最大耗电量达380W的PS3的散热工作”。 以上是刊登在2006年11月20日刊NE Academy专题上的“PlayStation3”(PS3)拆解报道中的一句话。看过PS3内像“风扇”或“换气扇”一样的冷却机构,估计一定会有人感到惊讶。 “怎么会作出这种设计?” “这肯定是胡摸乱撞、反复尝试的结果。” “应该运用了很多魔术般的最新技术。” “简直就是胡来……” 大家可能会产生这样的印象,但事实上并非如此。 PS3的冷却机构只是忠实于基础,按照基本要求累次设计而成。既没有胡摸乱撞,也不存在魔术般的最新技术。

在大家的印象里,什么是“热设计”呢?是否认为像下图一样,是“一个接着一个采取对策”的工作呢?其实,那并不能称为是“热设计”,而仅仅是“热对策”,实际上是为在因热产生问题之后,为解决问题而采取的措施。 如果能够依靠这些对策解决问题,那也罢了。但是,如果在产品设计的阶段,其思路存在不合理的地方,无论如何都无法冷却,那么,很可能会出现不得不重新进行设计的最糟糕的局面。 而这种局面,如果能在最初简单地估算一下,便可避免发生。这就是“热设计”。正如“设计”本身的含义,是根据产品性能参数来构想应采用何种构造,然后制定方案。也可称之为估计“大致热量”的作业。 虽说如此,但这其实并非什么高深的话题。如果读一下这篇连载,学习几个“基础知识”,制作简单的数据表格,便可制作出能适用于各种情况的计算书,甚至无需专业的理科知识。 第1章从“什么是热”这一话题开始介绍。大家可能会想“那接下来呢”?不过现在想问大家一个问题。热的单位是什么? 如果你的回答是“℃”,那么希望你能读一下本文。 热是能量的形态之一。与动能、电能及位能等一样,也存在热能。热能的单位用“J”(焦耳)表示。1J能量能在1N力的作用下使物体移动1m,使1g的水温度升高0.24℃。

电子产品散热技术最新发展(上)

堇查壁蔓ij三翌隧阉固电子产品散热技术最新发展(上) 最近几年LSI、数码相机、移 动电话、笔记本电脑等电子产品. 不断朝高密度封装与多功能化方向发展.散热问题成为非常棘手的课题。LSI等电子组件若未作妥善的散热处理.不但无法发挥LSI的性能.严重时甚至会造成机器内部的热量暴增等。然而目前不论是LSI组件厂商.或是下游的电子产品系统整合业者.对散热问题大多处于摸索不知所措的状态.有鉴于此.介绍一下国外各大公司散热对策的实际经验.深入探索散热技术今后的发展动向.是很有必要的=.散热技术的变迁 如图1所示由于“漏电”问题使得LSI的散热对策是系统整合的责任.这种传统观念正面临极大的变革。此处所谓的漏电是指晶体管(仃彻sjs【or)的source与drain之间.施加于leal(电流的电源电压大晓而言。理论上leak电力会随着温度上升不断增加.如果未有效抑制热量意味着1eal【电力会引发更多的热量.造成1eak电力持续上升恶性循环后果。 以Intel新推出的微处理器“ni唧process)而言,它的消费电力之中60%~70%是属于1eak电力+一般认为未来1~2年leak电力仍然扮演支配性角色。 图1电子组件散热对策的变化趋势 高弘毅 在此同时系统整合业者.由于 单位体积的热最不断膨胀.使 得如何将机器内部的热量排除 更是雪上加霜.因此系统整合 业者转因而要求LsI组件厂商, 提供有效的散热对策参考模式, 事实上Imel已经察觉事态的严重 性,因此推出新型微处理器的 同时.还提供下游系统整合业 者有关LsI散热设计的model case.因此未来其他电子组件厂 商未来势必跟进。 如上所述LSI等电子组件的散 热对策.成为电子业界高度嘱目 焦点.主要原因是电子产品性能 快速提升所造威。以往计算机与 数字家电业者大多忽视漏电电力 问题的存在.甚至采取增加电力 的手法补偿漏电电力造成的损失, H…1U¨o『¨Ⅸ■} ◆以往:委由系统业者自行处理 今后:组件厂商夸力支持 可再啄■面i而n22.  万方数据

电子产品热设计

目录 摘要: (2) 第1章电子产品热设计概述: (2) 第1.1节电子产品热设计理论基础 (2) 1.1.1 热传导: (2) 1.1.2 热对流 (2) 1.1.3 热辐射 (2) 第1.2节热设计的基本要求 (3) 第1.3节热设计中术语的定义 (3) 第1.4节电子设备的热环境 (3) 第1.5节热设计的详细步骤 (4) 第2章电子产品热设计分析 (5) 第2.1节主要电子元器件热设计 (5) 2.1.1 电阻器 (5) 2.1.2 变压器 (5) 第2.2节模块的热设计 (5) 电子产品热设计实例一:IBM “芯片帽”芯片散热系统 (6) 第2.3节整机散热设计 (7) 第2.4节机壳的热设计 (8) 第2.5节冷却方式设计: (9) 2.5.1 自然冷却设计 (9) 2.5.2 强迫风冷设计 (9) 电子产品热设计实例二:大型计算机散热设计: (10) 第3章散热器的热设计 (10) 第3.1节散热器的选择与使用 (10) 第3.2节散热器选用原则 (11) 第3.3节散热器结构设计基本准则 (11) 电子产品热设计实例三:高亮度LED封装散热设计 (11) 第4章电子产品热设计存在的问题与分析: (15) 总结 (15) 参考文献 (15)

电子产品热设计 摘要: 电子产品工作时,其输出功率只占产品输入功率的一部分,其损失的功率都以热能形式散发出去,尤其是功耗较大的元器件,如:变压器、大功耗电阻等,实际上它们是一个热源,使产品的温度升高。因此,热设计是保证电子产品能安全可靠工作的重要条件之一,是制约产品小型化的关键问题。另外,电子产品的温度与环境温度有关,环境温度越高,电子产品的温度也越高。由于电子产品中的元器件都有一定的温度范围,如果超过其温度极限,就将引起产品工作状态的改变,缩短其使用寿命,甚至损坏,使电子产品无法稳定可靠地工作。 第1章电子产品热设计概述: 电子产品的热设计就是根据热力学的基本原理,采取各种散热手段,使产品的工作温度不超过其极限温度,保证电子产品在预定的环境条件下稳定可靠地工作。 第1.1节电子产品热设计理论基础 热力学第二定律指出:热量总是自发的、不可逆转的,从高温处传向低温处,即:只要有温差存在,热量就会自发地从高温物体传向低温物体,形成热交换。热交换有三种模式:传导、对流、辐射。它们可以单独出现,也可能两种或三种形式同时出现。 1.1.1 热传导: 气体导热是由气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。金属导体中的导热主要靠自由电子的运动来完成。非导电固体中的导热通过晶格结构的振动实现的。液体中的导热机理主要靠弹性波的作用。 1.1.2 热对流 对流是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。对流仅发生在流体中,且必然伴随着有导热现象。流体流过某物体表面时所发生的热交换过程,称为对流换热。 由流体冷热各部分的密度不同所引起的对流称自然对流。若流体的运动由外力(泵、风机等)引起的,则称为强迫对流。 1.1.3 热辐射 物体以电磁波方式传递能量的过程称为热辐射。辐射能在真空中传递能量,且有能量方

散热基本理论分析

散热基本理论分析 【摘要】文章主要介绍散热基本理论,指出散热的三种主要方式,分别为导热、对流换热和辐射换热。三种散热方式在各行各业中的应用各有侧重,对流换热是计算机中最为主要的散热手段,辐射换热是各种高温热力设备中的重要换热方式,而对于TV背光系统,导热是最主要的散热方式。 【关键词】散热背光导热对流辐射 一、散热基本理论 热量的传递有导热、对流换热和辐射换热三种方式。导热指物体内的不同部位因温差而发生的传热,或不同温度的两个物体因直接接触而发生的传热,是最直接和常用的散热方式;对流换热指流体与温度不同的物体表面接触时,对流和导热联合起作用的传热,我们常见的风扇就是利用对流换热原理加快流体流动速度而进行散热。辐射换热指的是两个互不接触且温度不同的物体或介质之间通过电磁波进行的换热,这是各种工业炉、锅炉等高温热力设备中重要的换热方式。 二、导热 导热--物体内的不同部位因温差而发生的传热,或不同温度的两物体因直接接触而发生的传热。从定义中我们不难看出,无论是物体内部的热量传递还是物体与其他物体之间的热量传递都属于导热,传导过程中传递的热量按照Fourier(傅里叶)导热定律计算:Q=λA( Th-Tc)/ξ。其中λ指的是材料的导热系数,A指的是两个物体的接触面积,Th和Tc分别指的是高温和低温面的温度,ξ为两个面之间的距离。 从公式中不难看出导热的效果与材料的导热系数、接触面积和温差成正比,与两个面之间的距离成反比。 导热系数单位为W/(m*℃)表示了该材料的导热能力的大小,一般来说固体的导热系数大于液体,液体的导热系数大于气体,例如纯铜的导热系数高达400W/(m*℃),纯银的导热系数约为236W/(m*℃),水的导热系数就只有0.6W(m*℃),而空气的导热系数更仅仅为0.025W(m*℃)。铝的导热系数高而且密度低,所以大多数的散热器都使用铝合金材料,当然如果为了提供散热性能,可以在铝条上增加铜成分或者使用铜散热器,但代价相对较大,因为铜的价格相对昂贵。 图1.导热 三、对流换热 对流换热--流体与温度不同的物体表面接触时,对流和导热联合起作用的传热,这是计算机系统设备上应用最为广泛的一种散热模式。根据流动的起因不同,对流换热可分为强制对流换热和自然对流换热。

电子产品设计

电子产品设计 实训报告 院(系):江西工院电子计算机系 专业:电气自动化班级:电气131班 学生姓名:刘群学号: 实训时间: 2014-5-24~2014-6-15 指导老师:舒为清张琴 提交时间: 2014-6-16 目录 一、实训目的 (3) 二、实训要求 (3) 三、实训环境 (3) 四、实训内容 (3) 1.电子元件的识别-----------------------------------------------------------3 (1)数码管 (3) (2)74LS48 (4) (3)74LS160 (5) (4)74LS00 (7) 2.手工焊接---------------------------------------------------------------------8 (1)焊接的定义 (8)

(2)锡焊材料 (8) (3)手工焊接操作要领 (9) (4)焊接方法 (9) (5)时分电路仿真图 (9) (6)产品实物图 (10) 3安全常识----------------------------------------------------------------------10 (1)操作安全 (10) 4 protel DXP软件学习 (11) 5收获和体会-------------------------------------------------------------------12 一、实训目的 通过电子产品设计与制作(实训),系统地进行电子工程实践和技能训练,培养理论与实践相结合的能力,提高独立思考、分析和解决电子电路实际问题的能力。同时,巩固、扩展电子元器件及电子产品安装专业 知识;掌握产品维修和维护的基本方法,实现知识向能力的转化,提 高实践动手能力。 二、实训要求 1、学会看图、识图,了解简单电子产品的实现过程。 2、能够自己安装、焊接和调试简单的电子电路产品并学会使用测 量仪器测量电路。 3、学会分析电路,排除电路故障的方法。学会记录和处理实验数据、 说明实验结果,撰写实验报告。 4、能够使用计算机进行印刷电路板的设计。

电子产品散热设计

YEALINK 产品热设计 VCS项目散热预研 欧国彦 2012-12-4 电子产品的散热设计 一、为什么要进行散热设计 在调试或维修电路的时候,我们常提到一个词“**烧了”,这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片,可能很少有人会追究这个词的用法,为什么不是用“坏”而是用“烧”其原因就是在机电产品中,热失效是最常见的一种失效模式,电流过载,局部空间内短时间内通过较大的电流,会转化成热,热**不易散掉,导致局部温度快速升高,过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。所以电失效的很大一部分是热失效。 高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。 温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降,一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致元件失效。 那么问一个问题,如果假设电流过载严重,但该部位散热极好,能把温升控制在很低的范围内,是不是器件就不会失效了呢答案为“是”。 由此可见,如果想把产品的可靠性做高,一方面使设备和零部件的耐高温特性提高,能承受较大的热应力(因为环境温度或过载等引起均可);另一方面是加强散热,使环境温度和过载引起的热量全部散掉,产品可靠性一样可以提高。 二、散热设计的目的 控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可 热设计、冷却方式、散热器、热管技术

技术讲座--热设计基础

【技术讲座】热设计基础(一):热即是“能量”,一切遵循能量守恒定律 在开发使用电能的电子设备时,免不了与热打交道。“试制某产品后,却发现设备发热超乎预料,而且利用各种冷却方法都无法冷却”,估计很多读者都会有这样的经历。如果参与产品开发的人员在热设计方面能够有共识,便可避免这一问题。下面举例介绍一下非专业人士应该知道的热设计基础知识。 “直径超过13cm,体积庞大,像换气扇一样。该风扇可独立承担最大耗电量达380W的PS3的散热工作”。 以上是刊登在2006年11月20日刊NE Academy专题上的“PlayStation3”(PS3)拆解报道中的一句话。看过PS3内像“风扇”或“换气扇”一样的冷却机构,估计一定会有人感到惊讶。 “怎么会作出这种设计?” “这肯定是胡摸乱撞、反复尝试的结果。” “应该运用了很多魔术般的最新技术。” “简直就是胡来……” 大家可能会产生这样的印象,但事实上并非如此。 PS3的冷却机构只是忠实于基础,按照基本要求累次设计而成。既没有胡摸乱撞,也不存在魔术般的最新技术。 在大家的印象里,什么是“热设计”呢?是否认为像下图一样,是“一个接着一个采取对策”的工作呢?其实,那并不能称为是“热设计”,而仅仅是“热对策”,实际上是为在因热产生问题之后,为解决问题而采取的措施。

如果能够依靠这些对策解决问题,那也罢了。但是,如果在产品设计的阶段,其思路存在不合理的地方,无论如何都无法冷却,那么,很可能会出现不得不重新进行设计的最糟糕的局面。 而这种局面,如果能在最初简单地估算一下,便可避免发生。这就是“热设计”。正如“设计”本身的含义,是根据产品性能参数来构想应采用何种构造,然后制定方案。也可称之为估计“大致热量”的作业。 虽说如此,但这其实并非什么高深的话题。如果读一下这篇连载,学习几个“基础知识”,制作简单的数据表格,便可制作出能适用于各种情况的计算书,甚至无需专业的理科知识。 第1章从“什么是热”这一话题开始介绍。大家可能会想“那接下来呢”?不过现在想问大家一个问题。热的单位是什么? 如果你的回答是“℃”,那么希望你能读一下本文。 热是能量的形态之一。与动能、电能及位能等一样,也存在热能。热能的单位用“J”(焦耳)表示。1J能量能在1N力的作用下使物体移动1m,使1g的水温度升高0.24℃。

电子产品散热技术最新发展(下)

电子产品散热技术最新发展(下) .38,僵虿丽Fi蕊面 日本IBM基于可靠性优先等考 虑仍然采用空冷方式.它是利用 小型heatpipe与冷却风扇的组合, 将微处理器产生的热量排至外部。 该公司在2003年4月推出动作频率 为3,06GHz微处理器的膝上型计算 机,就是采用冷却性能比heatpipe 更高的vapor与冷却风扇构成的散 热器,这种新型散热器可将消费电 力为84W的微处理器的热量排至机 体外部(图11)。IBM未采用水冷 方式的理由有两项,第一是可靠 性问题,由于p砌p等组件数量增 高弘毅 加,不但可靠性令人质疑.而且还 会成本上升等后果:第二是采用水 冷方式整体设计自由度相对受到限 制,因为水冷模块必需附设热交换 器,为了获得最佳化散热效率,反 而造成其它单元的1avout受到极大 限制。有关冷却风扇的噪音,IBM 认为冷却风扇的大型化可以降低转 速,进而减缓旋转造成的噪音。不 过该公司也承认未来必需开发空冷 以外的新技术。 随着数码摄影机的CCD像素 增加与记录媒体的进步,轻巧小型  万方数据

已经成为无法避免的潮流趋势。类似上述数字产品属于可携式精密电子设备,所以防尘、防水的密封性,以及防止记录时噪音混入都是必备特性,换言之未来无冷却风扇的散热设计,势必成为市场主流。 日立公司针对DVD读写头的散热设计进行整体检讨,采用全新组件控制温度,以此稳定雷射的输出.使读写头的温度能抑制于70℃以下。该公司的散热对策可分为三大项。分别是: (1)将基板产生的热量扩散至外筐散热。 (2)利用遮屏将高发热基板与读写头隔离。 (3)将基板与基板物理性距离分隔。 有关第(1)项,将热量扩散至外筐散热,具体方法是使用铜质板材外筐。 有关第(2)项,隔离高发热基板与读写,具体方法是使用葡锈钢遮屏,以此减少热量传导至读写头。 第(1)项述及的铜质板材外筐厚度与形状,根据日立表示经过最佳化模拟分析,成本可降至石墨膜片的l/5以下(图12)。 ⅣC新推出的高像素数码摄影机,由于消费电力从以往的2~3W暴增至9.7W,加上摄影机使用MPEG压缩/解压缩单芯片LSI,传统铜质外筐显然无法有效达成散热要求,因此改采小型heatpipe(图13),根据实验结果小型heatpipe可使上述LSI的工作温度降至66℃以下。 SONY的211万像素数码摄影机,基于小型化与CcD取像组件散热等考虑,同样是使用小型heatpipe,将CCD的热量传至铝质舶me,进而获得铜板无法比拟的 热传导效率(图14)。 有关平面显示器(FPD:Flat PanelDisplay)的散热设计,不论 是液晶电视与等离子电视.目前大 多延用传统散热方法,不过内建 图13数码摄影机的内部散热结 构(JVC) tuner基板,亦即所谓的tLmer一体 型FPDTV,未来若要达成无冷却 风扇目标,tuIler基板上的组件散热 对策就非常重要。SHARP的液晶 电视,设计阶段便非常积极利用热 模拟分析,仔细评估主要组件的实 际动作温度,并检讨各电路板冷却 设计,试图以此手法事先防范散热 问题(图15)。根据SHARP表示经 过散热模拟分析的tuIler一体型FPD TV,两个冷却风扇可减少一个. 散热效果则完全相同。PIONEER 颞琢i了菊石硇3璺.  万 方数据

电子产品设计方案论证报告

XXXXXX产品 设计方案论证报告拟制: 审核: 批准: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司 年月日

(型号名称 3号黑体) 设计方案论证报告 1 线路设计(5号黑体) 1.1 引言(5号黑体) 瞬时中频频率(IIFM)测量组件是频率探测系统的关键部件之一,该组件完成对前端混频后的中频信号的频率的测量,直接决定了频率探测系统理论上的测频速度,精度和测量噪声指标。 1.2 项目来源及开发的意义(5号黑体) (含用途和使用范围。示例如下。格式要求,5号宋体,1.25倍行距) ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。 1.3 国内外同类产品大发展动向及技术水平(5号黑体) (示例如下。格式要求,5号宋体,1.25倍行距) 考察瞬时中频测频(IIFM)组件技术在最近二十年间发展动向,传统的模拟电路鉴频器和各种比较、积分式测频电路由于受线性度较差,响应较慢,受温度漂移、噪声干扰等外部影响较难消除等固有问题的困扰,已经被逐渐淘汰,同时,随着高速数字技术的发展,多种基于现代数字系统的频率测量方法速度已经大大提高,远超过了模拟方式提供的响应速度,而且线性度高,温漂、噪声干扰小,已成为当今IIFM技术的主流。 国外IIFM的报道具体指标多数比较模糊,代表性的有美国《Journal of Electronic

Defense》 2002年报道的使用IIFM技术的IFM接收机,中频DC~30MHz,分辨率1KHz,测频时间约100nS。《Microwave Division》杂志2007年的报道,中频工作频段2~18GHz,测频时间最大400nS。国内相关研究近年较多,如2002年航天科工25所的报道,中频24~25MHz,测频时间1us,精度0.1Hz。2006年《电子测量技术》的报道,中频50~950MHz,测频时间最小400nS,误差约0.3MHz。 1.4 项目合同的技术指标要求(5号黑体) 1.工作频率70MHz±4MHz ,10.2M±1MHz 2.测频精度 2KHz,1KHz 3.测频速度 200nS 4.工作温度范围-40o C~85o C 1.5 样品解剖情况(5号黑体) (使用于仿制产品,正向设计产品略。示例如下。格式要求,5号宋体,1.25倍行距)a)样品电路原理图、基本工作原理及关键元器件的主要参数指标; b)样品主要技术指标(规范值,实测数据); c)芯片照片、面积、版图极限尺寸(最小线宽、最小间距)及封装特点; d)样品电路工艺设计、线路设计、版图设计特点及其分析。 1.6 产品电路设计和版图设计方案(5号黑体) a)功能框图和详细单元电路图及工作原理;

电子产品散热设计方法

产品的热设计方法 介绍 为什么要进行热设计? 高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。 温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降,一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致元件失效。 介绍 热设计的目的 控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度。最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。 在本次讲座中将学到那些内容 风路的布局方法、产品的热设计计算方法、风扇的基本定律及噪音的评估方法、海拔高度对热设计的影响及解决对策、热仿真技术、热设计的发展趋势。 授课内容 风路的设计方法20分钟 产品的热设计计算方法40分钟 风扇的基本定律及噪音的评估方法20分钟 海拔高度对热设计的影响及解决对策20分钟 热仿真技术、热设计的发展趋势50分钟 概述 风路的设计方法:通过典型应用案例,让学员掌握风路布局的原则及方法。 产品的热设计计算方法:通过实例分析,了解散热器的校核计算方法、风量的计算方法、通风口的大小的计算方法。 风扇的基本定律及噪音的评估方法:了解风扇的基本定律及应用;了解噪音的评估方法。 海拔高度对热设计的影响及解决对策:了解海拔高度对风扇性能的影响、海拔高度对散热器及元器件的影响,了解在热设计如何考虑海拔高度对热设计准确度的影响。 热仿真技术:了解热仿真的目的、要求,常用热仿真软件介绍。 热设计的发展趋势:了解最新散热技术、了解新材料。 风路设计方法 自然冷却的风路设计 设计要点 ?机柜的后门(面板)不须开通风口。 ?底部或侧面不能漏风。 ?应保证模块后端与机柜后面门之间有足够的空间。 ?机柜上部的监控及配电不能阻塞风道,应保证上下具有大致相等的空间。 ?对散热器采用直齿的结构,模块放在机柜机架上后,应保证散热器垂直放置,即齿槽应垂直于水平面。对散热器采用斜齿的结构,除每个模块机箱前面板应开通风口外,在机柜的前面板也应开通风口。 风路设计方法 自然冷却的风路设计 设计案例 风路设计方法 自然冷却的风路设计 典型的自然冷机柜风道结构形式 风路设计方法 强迫冷却的风路设计 设计要点 ?如果发热分布均匀,元器件的间距应均匀,以使风均匀流过每一个发热源. ?如果发热分布不均匀,在发热量大的区域元器件应稀疏排列,而发热量小的区域元器件布局应稍密些,或加导流条,以使风能有效的流到关键发热器件。 ?如果风扇同时冷却散热器及模块内部的其它发热器件,应在模块内部采用阻流方法,使大部分的风量流

电子热设计

摘要:本文用传统的热设计理论及经验公式对电源模块内的四个50W 大功率管进行了散热设 计,并应用热分析软件Icepak 对理论计算进行了校核,并对方案进行了优化设计。 关键词:功率管散热,散热器,热分析软件,Icepak 1 引言 电源模块内有四个功率管(在同一平面上,分成两排),其两两间距为60mm,管径Φ20mm,每一功率管的发热功率为50W。周围环境温度:+50℃。要求设计一150mm×200mm 的平板肋片式散热器。 根据热设计基本理论,功率器件耗散的热量为 Pc=Δt/RT (W)(1) 式中,Δt 为功率管结温与周围环境温度之差,℃;RT 为总热阻,℃/W; RTj 为功率管的内热阻,RTp 为器件壳体直接向周围环境的换热热阻,RTc 为功率管与散热器 安装面之间的接触热阻,RTf 为散热器热阻。本文旨在尽量减小RTc 和RTf,使系统热阻降低,保证功率管结点温度在允许值之内。 2 任务分析 功率管的温度控制,主要是控制功率管的结温。生产厂一般将器件的最高结温规定为90 ℃~150℃。可靠性研究表明,对于使用功率元件的电子设备长期通电使壳体温度超过100℃, 将导致故障率大大增加。故要求功率管壳体温度,即散热器底板温度(先忽略安装时的接触 热阻)应低于100℃。以下的计算中暂取100℃。 常用散热器主要有叉指型和型材两种。对于叉指散热器,叉指向上对散热较为有利;而 型材散热器则要求底板竖直放置。本设计中若采用叉指型散热器,则200mm×150mm 的底板 占用水平空间较大,不利于PCB 板的排放,故采用型材散热器。型材散热器按照肋片的形式

可分为矩形肋、梯形肋、三角形类、凹抛物线肋等,其中,矩形肋的加工方法最为简单,应 优先考虑。又考虑到性价比及加工工艺性,故采用铝合金作为散热器的材料。 3 散热器设计 3.1 底板的设计 底板的设计包括底板厚度和底板长高尺寸设计。在底板材料确定的条件下,底板的厚度 会影响其本身的热阻,从而影响散热器底板的温度分布和均匀性。查阅部分国家标准,取散 热器底板厚度为6mm。根据经验公式,底板的高度取为150mm(150 和200mm 的较小者)时换热系数较大。 3.2 肋片厚度的设计 无量纲数毕渥数(Biot)小于1 ,即 为肋片起增强散热的判据;实验证实,对于等截面矩形肋,应满足25 . 0 ≤ i B 。为了使Bi 数较小,肋片以薄为宜,但如果肋片厚度过小,将给加工增加困难,本文取肋片厚度δ=1.5mm。 3.3 肋间距的设计 当散热器尺寸一定时,减小肋片间距,则肋化系数增加,热阻降低;但由于流体的粘滞 作用,肋间距过小将引起换热效果变差。本文取肋片间距为1.2cm。根据这一肋片间距,散热 器上共可布置30 片肋片(分布于两侧)。 3.4 肋片高度的设计 肋片及底板的散热可近似看作自由空间垂直平壁的自然对流换热。定性温度取散热器和 环境温度的平均值75°C, Gr----葛拉晓夫数;

电子产品散热中的“烟囱效应”

电子产品散热中的“烟囱效应” 在做一些无风扇产品设计的时候经常会听到一个词汇“烟囱效应”,很多**希望发挥“烟囱效应”的作用来增强电子产品的散热。将建筑排烟的原理应用于电子产品的散热不失是一个聪明的做法。但仔细分析起来此效应与彼效应又不尽相同。 对于“烟囱效应”的定义普遍的说法是指空气沿着有垂直坡度的空间上升或下降,造成空气加强对流的现象。因此从结果上讲,“烟囱效应”的作用是为了增强对流。不过建筑物利用强化对流来排烟/风,而电子产品利用强化对流来散热。 从成因上讲,有人解释为是热空气的上升,冷空气的下降,即密度差的推动产生了“烟囱效应”。这种说法其实只讲出了“烟囱效应”的一部分成因。 画一个烟囱来分析一下,如下图。 气流在烟囱中的流动可归为管道流动,应该遵循伯努利方程,即 或 方程中包含3项:静压项,重力势项和动能或称动压项。 前面提到的密度差的推动体现在重力势一项,在出口处空气密度大,垂直高度大,所以烟囱的出口处重力势大于入口处,这是“烟囱效应”产生的第一推动力。 另一方面,我们看到的烟囱往往高高矗立,那么在烟囱出口端通常或强或弱的受到空气流动(风)的影响,所以出口处得气流速度比较高。而入口端通常连接室内,空气流动较弱,也就是下图中的v2大于v1,这使得烟囱出口处的动压大于入口处的动压,这是“烟囱效应”产生的第二推动力。

综合两方面原因,气流在烟囱出口处的重力势和动能都大于入口处,导致入口处的静压要强于出口处的静压,受静压的推动,气流从烟囱底部流向顶部,产生了强化对流的效果。 对于自然对流散热的电子产品,我们通常能做到的是将风道设计为有一些垂直高度,这其实只利用了重力势的推动力,而无法利用到动压的推动力。这就是此效应(电子产品散热的烟囱效应)与彼效应(真实烟囱的效应)的差别。此效应其实并非完整意义上的“烟囱效应”。 当然也有完整意义的在电子产品散热中应用,如爱立信推出的管塔基站,其将基站置于一个高高的管塔内部,管塔产生的烟囱效应增强了内部的对流,从而为内部的基站散热。

电子产品设计流程

电子产品的设计流程 一、需求调研与需求分析: 1、产品构思,市场的调度落到实处,我们应该对我们所设计的产品进行一下调查,看看产品所使用的背景、所处的条件和使用者对产品的要求等等。 2、技术方案(技术、要求、能力可行性),我们要对我们所调查的事项进行一下分析,看看产品的市场需求量是不是很大、值不值得我们生产,产品的销售途径怎么样以及我们对产品的技术可行性,并且评估市场的规模、市场的潜力、和可能的市场接受度,并开始塑造产品概念。 3、成本构成(材料、价格),这个阶段主要分析减少成本的因素,要尽可能的降低成本获得最大的效益,如在采购方面。 二、方案阶段: 经过我们对产品的需求调研与分析,我们可以了解到是不是可以对它生产。若可以,我们就需要对它进行设计方案了。我们制订产品的方案设计,我们就要对该方案进行理论分析和计算,通过优化设计和必要的试验提出完整的电路原理图,关键元器件的参数计算,初步的结构设计等。 1、系统级设计,这个阶段主要是看产品性能指标的要求以及选择芯片型号。 2、电路模块,我们在原理设计的过程中,工程师在进行实际的布局布线前对系统的时间特性、信号完整性、电源完整性、散热情况等问题做一个最优化的分析,当然这些工作大多需要由专业的PCB设计工程师来完成,原理设计工程师通常没有办法考虑到这样细致和全面。 3、项目预期、测试方案、单元划分、成本估算、风险评估、进度计划、人员分配,需要明确产品的功能规格以及产品价值的描述等方面内容,决定产品的开发可行性,对产品的估计进行严格的调研,并完成

后续阶段的计划制定。在这个阶段,参与项目的人员也要确定,每个人员都要有严格的分工,各尽其职,认真完成各自的任务,并能很好的配合团队其他人员协调工作。 4、初样制作是检验设计方案正确与否的依据,我们根据上述预研阶段中在电路搭试的基础上,制作PCB手板及样品,进行各种参数的测试,并做出完整的记录。若制作的样品取得较为满意的测试结果,则写出初样制作总结报告,此外还应制作完成一份文档,以便我们后期可以使用它;若初样评审未通过,则重新进行预研,重新制作样板,直到初样评审通过为止,这个阶段的工作一定要仔细。 三、设计环节: 1、选择材料,这时候我们已经确定了各个部分的功能和作用,在选择芯片和器件的时候要尽量正确可行,我们在软件设计的时候程序要规范化,代码能短则短,一定要有注释且要规范到函数级。 2、产品的可靠性和稳定性,因为在产品卖出去之后我们无法预测他的工作环境和使用环境,这一系列的问题都需要我们注意,并且需要我们在产品出售之前要考虑,否则,产品会出现严重的问题导致不可估量的损失。 3、我们还应该了解电子产品的认证指标,如IEC61000-4-4,5。 4、我们还要考虑怎样设计电路板可以使它稳定、可靠。 四、测试: 设计人员在测试验证阶段,一方面要验证产品的功能、性能的指标是否满足产品的设计要求;另外一方面,还要验证在PCB设计前的仿真分析阶段和PCB设计后的仿真分析阶段所做的所有的仿真工作、分析工作是否是准确、可靠,为下一个产品开发奠定很好的理论和实际相结合的基础。这个阶段的工作重点是测试和验收,即模拟各种方法测试产品的稳定性,这一阶段的活动主要包括企业内部的产品测试以及用户测试,甚至包括产品的小批量测试生产以及市场的试销等,当然,这一阶段的标志是成功的通过产品测试,完成市场推广计划,以及建立可行的

9电子产品散热技术最新发展

散热设计(九)电子产品散热技术最新发展晨怡热管https://www.360docs.net/doc/0813328883.html,/news/42/2006-10-2 1:29:47 日期:2005-11-6 23:45:04 来源:电子设计资源网查看:[大中小] 作者:刘君恺热度: 最近几年包含LSI、数字相机、行动电话、笔记型计算机等电子产品,不断朝高密度封装与多功能化方向发展,使得散热问题成为非常棘手的课题,其中又以LSI等电子组件若未作妥善的散热对策,不但无法发挥LSI的性能,严重时甚至会造成机器内部的热量暴增等后果。然而目前不论是LSI组件厂商,或是下游的电子产品系统整合业者,对散热问题大多处于摸索不知所措的状态,有鉴于此本文将介绍国外各大公司,针对电子产品实施的散热对策实际经验,同时还要深入探索散热技术今后的发展动向。 散热技术的变迁 如图1所示由于「漏电」问题使得LSI的散热对策是系统整合的责任,这种传统观念正面临极大的变革。此处所谓的漏电是指晶体管(transistor)的source与drain之间,施加于leak 电流的电源电压大晓而言。理论上leak电力会随着温度上升不断增加,如果未有效抑制热量意味着leak电力会引发更多的热量,造成leak电力持续上升恶性循环后果。 以Intel新推出的微处理器(micro process)而言,它的消费电力之中60%~70%是属于leak电力,一般认为未来1~2年leak电力仍然扮演支配性角色。在此同时系统整合业者,由于单位体积的热量不断膨胀,使得如何将机器内部的热量排除更是雪上加霜,因此系统整合业者转因而要求LSI组件厂商,提供有效的散热对策参考模式,事实上Intel已经察觉事态的严重性,因此推出新型微处理器的同时,还提供下游系统整合业者有关LSI散热设计的model case,因此未来其它电子组件厂商未来势必跟进。

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