電子機器の構造熱設計

性能指数、信頼性、電力密度に対する最新の電子機器の要件は常に改善されています。 したがって、電子機器の熱設計はますます重要になっています。 電子機器の設計では、パワーデバイスが特に重要であり、その動作状態が機械全体の信頼性に影響を与えます。 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需要に対応できません。効果的な放熱制御を実現するためには、放熱と冷却の方法を合理的に選択する必要があります。電子部品の温度を規定値以下にし、熱源と外部環境との間の熱伝導チャネルを実現し、熱の円滑な排出を確保します。

PCBボードの設計：

電子機器は対流や輻射によって熱を放散することが難しいため、主に伝導によって熱放散を実現できます。 伝導経路を短くし、合理的なレイアウトを実現するために、設計プロセスでケーシングに加熱装置を取り付ける必要があります。 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熱放散経路の設定を実現します。ボックス内の熱の循環を避けます。

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にパッケージ化されています。 たとえば、主な冷却要素はCPUであるため、効果的な熱放散対策を使用する必要があります。 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導くことができます。

小さなサーマルプレートをデバイスおよびPCBサーマルプレートと良好に接触させ、熱伝導効率を向上させるために、接触面に絶縁サーマルグリースまたはパッド絶縁熱伝導ゴムプレートを塗布して、デバイスの端を密着させます。 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、集中ラジエーターと高い熱放散電力を備えたPCBボードで使用できます。

冷却ヒートシンクの設計：

ヒートシンクを設計するプロセスでは、構造的な風圧、コスト、処理技術、放熱効率、およびその他の電子機器の条件を十分に考慮する必要があります。 ヒートシンクのフィンは薄くする必要がありますが、処理プロセスで問題が発生します。 リブ間の間隔を狭くすると、熱放散面積が増加しますが、風の抵抗が増加し、熱放散に影響します。 リブの高さを高くすると、熱放散面積が増える可能性があります。これにより、熱放散が増加します。 ただし、断面が等しいストレートリブの場合、リブの高さをある程度上げ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、電気部品や機器の熱伝達モードを分析し、電気部品の熱環境やその他の要因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、本装置の動作性能は安定しており、装置の高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。