电子组装工艺与设备(大二下学期)第六节自然散热.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六节电子产品的自然散热,自然冷却概述,基本任务：通过合理的热设计，将设备内部的热量以最低的热阻畅通地排到设备外部的环境中，保证电子产品在允许的温度范围内正常地工作。,基本途径,：,1,）电子产品内部的热量通过对流、辐射、传导传向机壳；,2,）再由机壳通过对流和辐射将热量传至周围介质。,自然冷却设计的原则：,1,）改善设备内部的电子元器件向机壳的传热能力；,2,）提高机壳向外界的热传递能力。,电子产品机壳的热分析,选择导热性能好的材料做机壳，加强机箱内外表面的热传导。,选择合适的机壳表面状况，增强热辐射能力。,开通风孔，加强对流散热能力。,通风孔,目的,：充分利用气流的对流换热作用。,过程,：冷空气经过机壳下部的通风孔进入机箱，经发热元件吸收热量，被加热后的空气通过机壳上部的通风孔流出，如此循环，达到散热的目的。,基本准则,：,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,）进风孔尽量对准发热元、器件。,3,）进风孔与出风孔要远离,应开在温差较大的相应位置,进风孔尽量低,出风孔则要尽量高。,4,）进风孔要注意防尘和电磁泄漏。,通风孔面积的计算,：,通风孔散热量公式为,Q,通风孔自然散热的热量（,W,）；,H,自然散热的高度（,cm,）；,S,0,进风孔或出风孔的面积（,cm,2,),；,t=t2-t1,设备内部空气温度,t2,与外部空气温度,t1,之差（）,设备内部元器件的散热,1.,热源分析,电阻,一般是通过本身的辐射、对流和固定连接片或引出线两端的传导进行散热的。,电阻表面通常涂以无光泽的粗糙漆，放置的位置应便于对流散热，并加大与其他元件之间的距离。,变压器,铁芯和线包是变压器的热源，传导是其内部的主要传热途径。,无屏蔽罩,：铁芯与支架、支架与固定平面之间应有良好接触；,有屏蔽罩,：外罩与固定平面的接触面应仔细加工，在固定面上用支架垫高，并在底板上开通风孔。,真空器件,无屏蔽罩,：主要方式是对流和辐射。,真空器件相互位置不易过挤，和其他元件不易太近，不宜太靠近机壳；,玻壳温度垂直安装比水平安装低；,在管座周围底板打孔，可加大对流。,有屏蔽罩,：辐射、导热、对流。,屏蔽罩内表面无光氧化处理，使之呈黑色；,顶部开孔作为出风口，下部开气隙孔；,屏蔽罩可与管壳表面直接紧密接触或与管壳之间加入一层有弹性、导热好的金属套。,中小功率集成电路,对于功率小于,100,毫,瓦的中小功率集成电路及小功率管，一般可不加散热措施，靠其,管壳及引线本身的对流、辐射和传导散热,。其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。,2.,提高设备内部散热能力,充分利用传导散热,依据：设法减少热传导距离，增大传导面,积，选用导热系数大的材料,措施：发热元件引线尽量短；,元件的固定装置应充分考虑热性能；,减少元件与安装底板之间的接触热阻,充分利用对流换热,1,）合理布置元器件,元器件与元器件、元器件和结构件之间的距离要便于形成自然对流。,将本身发热量大、耐热性好的元、器件放在出口处,而热敏元件等耐热性差的元、器件放在气流的入口处。,元器件排列时设法加强气流的紊流，减少气流流动阻力。,2,）在结构上采取适当措施,在机壳的两侧的上方和下方都开设出气口和进气口；,如设备内安排几块或几十块印制板,这时应垂直并列安装。,进气口与出气口之间的高度差越大，效果越好,。,冷、热空气压力之差：,由于这个压力差迫使空气上升。而,P,与近出口的高度差成正比，即,h,越大,P,越大。,利用自然对流散热时要尽量减小空气流动时的阻力。,对于大面积的结构件，如机箱底的底板、隔热板和屏蔽板等，应特别注意其放置位置,若设计不合理，可能阻碍自然对流的气流，从而造成较大的阻力。,增强电子设备的辐射能力,依据：提高系统黑度，增加换热面积，加大产品与环境的温差。,