電子機器の構造・熱設計

最新の電子機器の性能指数、信頼性、電力密度に対する要件は常に向上しています。そのため、電子機器の熱設計はますます重要になっています。電子機器の設計において、パワーデバイスは特に重要であり、その動作状態は機械全体の信頼性に影響します。高出力デバイスの発熱が継続的に増加しているため、パッケージシェルを介した放熱では放熱の需要を満たすことができません。効果的な放熱、制御を実現するには、放熱と冷却の方法を合理的に選択する必要があります。電子部品の温度を指定値以下に抑え、熱源と外部環境との間の熱伝導チャネルを実現し、熱のスムーズな排出を確保します。

PCB ボード設計:

電子機器は対流や輻射による放熱が難しいため、主に伝導による放熱が可能です。伝導経路を短くし、合理的なレイアウトを実現するには、設計段階で筐体内に加熱装置を組み込む必要があります。 PCB接続はソケットを介して実現され、接続ケーブルを減らし、空気の流れを促進し、最小の熱抵抗と最短の放熱経路の設定を実現し、ボックス内の熱の循環を防ぎます。

サーマルプレートの設計:

一部のデバイスは、4 つのピンを備えた TGA および PLCC にパッケージされています。たとえば、主な冷却要素は CPU であるため、効果的な放熱対策を講じる必要があります。このとき、熱伝導プレートに四角い穴を開けてデバイスに道を譲ったり、小さな熱伝導プレートをデバイスの上部に押し付けて熱をPCBサーマルプレートに誘導したりすることができます。

小型サーマルプレートをデバイスやプリント基板サーマルプレートに密着させ、熱伝導効率を高めるため、接触面に絶縁サーマルグリスを塗布するか、パッド絶縁熱伝導ゴム板を使用してデバイス端部を密着させてください。 PCB サーマル プレート。もう一方の端のプレートをシャーシ壁に密着させるために、PCB サーマル プレートとシャーシ壁はくさび形のプレス構造で接続されています。この構造は、放熱器が集中し、放熱能力が高い PCB 基板に使用できます。

冷却ヒートシンクの設計:

ヒートシンクを設計する過程では、電子機器の構造風圧、コスト、加工技術、放熱効率などの条件を十分に考慮する必要があります。放熱フィンは薄くする必要がありますが、加工工程上で問題が発生します。リブの間隔を狭くすると放熱面積は増加しますが、風の抵抗が大きくなり放熱性に影響します。リブの高さを高くすることで放熱面積が増加し、放熱性が向上します。しかし、等断面のストレートリブの場合、リブの高さをある程度高くしても熱伝達は増加しません。リブの高さが増加し続けると、リブの効率が低下し、風の抵抗が増加します。

電子部品や機器構造の熱設計を実現する過程では、電子部品や機器の熱伝達モードを解析し、電子部品の熱環境などを考慮する必要があります。この設計の関連パラメータに基づいて、適切な方法を使用して熱設計が最終的に実現されます。シミュレーション検証により、この装置の動作性能は安定しており、装置の高い信頼性に対するユーザーの要求を満たすことができます。