热设计网

电子科技大学_产品的热设计方法

admin
热设计网


热设计的发展趋势
 电源模块的热设计发展趋势

 一次电源模块的热设计发展趋势
随着电源模块功率密度的升高,热设计已逐渐成为瓶颈问题。传统的集中散热的方式(所有的功率管全部集中在一个散热器上)无法满足模块体积逐步减小的要求。分散式散热成为解决这一难题的主要技术。
 二次电源模块热设计的发展趋势
二次电源模块正朝着高效率、超轻、超薄、高功率密度的方向发展。以OPENFRAME结构为代表的新一代模块,如图17所示,通过电路技术上的改进,提高了模块的工作效率,降低了模块的热损耗,同时功率器件及PCB耐温等级的提高,使得模块可以省掉金属或陶瓷底板,进而省掉了笨重的散热器,有效的节省了系统的可见,同时提高了模块抗震动的能力。
 分散式散热技术
 基本理念
 分散式散热技术
 优势
    可以自由根据各部分的损耗大小来设计散热器,从而保证散热器的最佳化。
     散热器可以自由置于最有利的通风位置,从而提高散热器的散热效率。
     可以最大限度的发挥风扇的作用,提高了风扇的利用率。
     由于散热器分散,部分区域的功率管可以省掉导热绝缘膜。
     产品的功率密度可以达到很高。
 劣势
    由于各部分散热器已达到最佳化,散热器抗热冲击能力会减弱,应引起特别关注。
 热管技术
 什么叫热管?
        热管是一种具有高效导热性能的传热器件。它能够在热源与散热片间以较小的温差实现热传递,也可以在散热器基板表面实现等温以提高散热器的效率。
 热管的发展史?
 1942年前:简单的二相热虹吸管
     J. Perkins及他的孙子L. P. Perkins发明并改进了“Perkins tube”即热虹吸管——简单的重力热管。
 1960~1970年:发明热管并成功应用于航天事业
   1942~1944年,R. S. Gaugler提出了现代热管的原理,但未实际应用;
   1963年,G. M. Grover再次提出了这一原理,并以热管命名;
   六十年代,成功应用于空间飞行和原子反应堆;
 七十年代至今:热管在地面上各领域的应用蓬勃发展

主要型式:金属丝网/金属粉末烧结/轴向槽道

热管技术
 热管的工作原理之二

 热管技术
 热管的工作原理之三-重力热管工作原理

 热管技术
 热管的形式
按热管的结构形状,可分为:
  单管型热管
  平板型热管
  分离型(回路)热管
  由于热管的特有结构,使它具有许多独特的性质,它的应用正是以这些特性为基础。
(一)良好的导热性:
导热方式:
  热管——工质相变
  铜、银——显热,自由电子,分子热运动

 热管技术
 笔记本电脑用热管散热器及大功率IGBT用热管散热器

热设计的发展趋势
 热管技术
 Therma-Base™ heat sinks 利用了热管的工作原理,但更符合大功率的散热方式,
        传热效率较传统的型材散热器高。
         散热器基板温度低使元器件的可靠性更高。
         风扇尺寸或数量的减少可以有效降低成本。
         风扇的可以以较低的运转速度使风扇的可靠性提高。
         对冷却风量的需求减小可以降低系统的噪音。
          散热器较轻可以减少振动损坏。
          元器件的布局具有更大的灵活性。

 热管技术
 Phase plane
   

总结
 回顾所学的内容

      本课程详细讲述了风路的设计方法、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 。

 如何应用?
   大家在产品开发中遇到一般实际的热设计问题,都可以根据本课程讲述的方法解决。


热设计培训资料下载:电子科技大学_产品的热设计方法.pdf

标签: 点击: 评论:

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: