機(jī)殼的熱設(shè)計(jì)

1、機(jī)殼的熱設(shè)計(jì)電子設(shè)備的機(jī)殼是接受設(shè)備內(nèi)部熱量，并通過(guò)他將熱量散發(fā)到周圍環(huán)境的一個(gè)重要熱傳導(dǎo)環(huán)節(jié)。機(jī)殼的熱設(shè)計(jì)在采用自然散熱和一些密閉性的電子設(shè)備中顯得格外重要。由試驗(yàn)證明，不同結(jié)構(gòu)形式和涂覆處理的散熱效果差異較大，經(jīng)驗(yàn)證明：1。增加機(jī)殼內(nèi)外表面的黑度，開(kāi)通風(fēng)孔（百葉窗）等都能降低電子設(shè)備內(nèi)部元器件的溫度。2.機(jī)殼內(nèi)外表面高黑度的散熱效果比兩側(cè)開(kāi)百葉窗的自然風(fēng)冷對(duì)流效果好。內(nèi)外表面高黑度時(shí)，內(nèi)部平均降溫20度左右，而兩側(cè)開(kāi)百葉窗時(shí)（內(nèi)外表

2、面光亮），其溫度只降8度左右。3.機(jī)殼內(nèi)外表面高黑度的散熱效果比單面高黑度的效果好，特別是提高外表面的黑度時(shí)降低機(jī)殼表面溫度的有效辦法。4。在機(jī)殼內(nèi)外表面黑化基礎(chǔ)上，合理的改進(jìn)通風(fēng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)空氣對(duì)流，可以明顯降低設(shè)備的內(nèi)外溫度。5。通風(fēng)口的位置應(yīng)注意其流短路而影響散熱效果，通風(fēng)口的進(jìn)出口應(yīng)設(shè)在溫差最大的兩處，進(jìn)風(fēng)口要低，出風(fēng)口要高。風(fēng)口要接近發(fā)熱元件，使冷空氣直接起到冷卻元件的作用。6.在自然散熱時(shí)，通風(fēng)孔面積計(jì)算很重要?？筛鶕?jù)設(shè)備需由

3、通風(fēng)口的散熱兩計(jì)算：S0=Q7.410^5Ht其中：S0為進(jìn)風(fēng)口或出風(fēng)口的種面積cm^2Q為通風(fēng)孔自然散熱的熱量（設(shè)備的總功耗減去壁面自然對(duì)流和輻射散去的熱量）wH為進(jìn)出風(fēng)口的高度差cmt=t2t1設(shè)備內(nèi)部空氣溫度t2與外部空氣溫度t1之差7。通風(fēng)口的結(jié)構(gòu)形式很多，由金屬網(wǎng)，百葉窗等等，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)散熱需要，既要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易落灰，又要能滿足強(qiáng)度，電磁兼容性要求和美觀大方。8。密封機(jī)殼的散熱主要靠對(duì)流和輻射決定與機(jī)殼表面積和黑度，可以通

4、過(guò)減少發(fā)熱器件與機(jī)殼的傳導(dǎo)熱阻，加強(qiáng)內(nèi)部空氣對(duì)流（如風(fēng)機(jī)）增加機(jī)殼表面積（設(shè)散熱筋片）和機(jī)殼表面黑度等來(lái)降低內(nèi)部環(huán)境溫度。強(qiáng)迫風(fēng)冷設(shè)計(jì)當(dāng)自然風(fēng)冷不能解決問(wèn)題時(shí)，需要用強(qiáng)迫空氣冷卻，即強(qiáng)迫風(fēng)冷。強(qiáng)迫風(fēng)冷是利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行古風(fēng)或抽風(fēng)，提高設(shè)備的空氣流動(dòng)速度，達(dá)到散熱目的。強(qiáng)迫風(fēng)冷在中大功率的電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗哂斜茸匀伙L(fēng)冷多幾倍的熱轉(zhuǎn)移能力。與其他形勢(shì)強(qiáng)迫風(fēng)冷比較有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。整機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷有兩種形式：鼓風(fēng)冷卻和抽風(fēng)

5、冷卻。鼓風(fēng)冷卻特點(diǎn)是風(fēng)壓大，風(fēng)量集中。適用于單元內(nèi)熱量分布不均勻，風(fēng)阻較大而元器件較多的情況。當(dāng)單元內(nèi)風(fēng)阻較大，需要單獨(dú)冷卻的元件和熱敏元件較多，且各單元間熱損相差有較大時(shí)，建議用鳳管冷卻，以便控制各單元風(fēng)量的需要。當(dāng)旨在機(jī)柜底層具有風(fēng)阻較大元件，中上層五熱敏元件的情況下，建議用無(wú)風(fēng)管形式來(lái)降低成本。抽風(fēng)冷卻特點(diǎn)是風(fēng)量大，風(fēng)壓小，風(fēng)量分布比較均勻，在強(qiáng)迫風(fēng)冷中應(yīng)用更廣泛。他也可分為有管道和無(wú)管道兩種情況。對(duì)無(wú)管道的機(jī)框抽風(fēng)，整個(gè)機(jī)框相當(dāng)

6、于一個(gè)大風(fēng)管，要求機(jī)柜四周密封好，側(cè)壁也不應(yīng)開(kāi)空，只允許有進(jìn)出風(fēng)口，考慮熱空氣上升，抽風(fēng)機(jī)常裝在機(jī)框上部或頂部，出風(fēng)口面對(duì)大氣，進(jìn)風(fēng)口裝在機(jī)柜底部，這種無(wú)管道風(fēng)冷方式常用于機(jī)柜內(nèi)各元件冷卻表面風(fēng)阻較小的設(shè)備。對(duì)于在氣流上升部位又熱敏元件或不耐熱元件則要必須用風(fēng)管使氣流弊開(kāi)，并沿需要的方向流動(dòng)，其進(jìn)風(fēng)口通常在機(jī)框側(cè)面，出風(fēng)口在機(jī)柜頂部。對(duì)某些發(fā)熱較大的功率管，整流管等器件可以單獨(dú)風(fēng)冷或用管道風(fēng)冷。由于在強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)灰塵，油霧，水蒸氣和煙等會(huì)

7、被氣流帶進(jìn)設(shè)備而滋生內(nèi)部污染，以及如何提高制冷效果等，因此，在進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本要求；1.強(qiáng)迫空氣的流動(dòng)方向應(yīng)于自然對(duì)流空氣的流動(dòng)方向盡量一梓。2.在氣流通道上，應(yīng)盡量減小阻力，并避免大型元器件阻塞奇六。要將氣流合理分配給給單元和元器件。使所有元器件，部件都能順利冷卻，并使其在稍低于額定溫度下工作，可利用分流片和調(diào)整氣片使氣流直接流過(guò)發(fā)熱元件。3.要合理排列元器件，應(yīng)盡可能把不發(fā)熱與發(fā)熱小的和耐熱性能低的及熱敏的元件排在

8、冷空氣的上游（靠近進(jìn)風(fēng)口），其余元件盡量按他們的溫度高低以遞增的順序排列，對(duì)那些發(fā)熱量大而導(dǎo)熱性差的器件必須暴露在冷卻空氣中，必要時(shí)進(jìn)行單獨(dú)冷卻。4.在不影響電性能的前提下，將發(fā)熱量大的元器件集中在一起排列，并與其他元器件熱絕緣，這樣可以減少風(fēng)量，風(fēng)壓，而減少風(fēng)機(jī)功率。5.贈(zèng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的近出風(fēng)口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離，要避免氣流短路，且入口空氣溫度與出口溫度之差一般不要超過(guò)14度。6.用于冷卻電子設(shè)備內(nèi)部元器件的空氣，必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾，要安裝防塵口。7

9、.在濕熱環(huán)境下，為避免潮濕空氣對(duì)元器件直接影響，可采用空芯印制板組裝結(jié)構(gòu)。8.為保證通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠工作，必要時(shí)要在冷卻系統(tǒng)中社控制保護(hù)裝置。9.應(yīng)盡量減少?gòu)?qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng)的氣流噪聲和風(fēng)機(jī)的噪聲。10.通風(fēng)孔應(yīng)滿足電磁兼容性及安全性要求。11.在一些大型電子設(shè)備中為提高電子線路對(duì)電磁干擾的屏蔽能力常將多塊印制板在一個(gè)用金屬板構(gòu)成的密封小盒內(nèi)，讓元件產(chǎn)生的熱量通過(guò)盒內(nèi)的對(duì)流，傳導(dǎo)，和輻射傳給盒壁，再有盒壁傳給冷卻空氣把熱量散掉。12.當(dāng)機(jī)柜或

10、機(jī)箱內(nèi)有多塊印制板平行排列時(shí)，印制板的間距不宜相差太大，否則，氣流將直接從間距大的地方流過(guò)，而降低對(duì)其印制板的冷卻效果。13.再?gòu)?qiáng)迫風(fēng)冷冷卻的設(shè)計(jì)中，正確選擇風(fēng)機(jī)很重要。風(fēng)機(jī)有離心式和軸流式，其中離心式風(fēng)機(jī)特點(diǎn)是風(fēng)壓高，風(fēng)量集中，風(fēng)量??；軸流式風(fēng)機(jī)是風(fēng)壓小，風(fēng)量大。選擇風(fēng)機(jī)時(shí)要根據(jù)空氣流量，風(fēng)壓大小，風(fēng)道的阻力特性，體積，重量和噪聲等等進(jìn)行綜合分析。其余冷卻方式：1.液體冷卻2.蒸發(fā)冷卻3.半導(dǎo)體冷卻4.熱管散熱等不再一一打上，如有需要