换热器原理与设计课件第三章电子设备用冷板设计.pptx

换热器原理与设计课件第三章电子设备用冷板设计目录CONTENTS电子设备用冷板概述电子设备用冷板设计基础电子设备用冷板的制造工艺电子设备用冷板的性能测试与评估电子设备用冷板的应用案例01电子设备用冷板概述CHAPTER作用电子设备用冷板的主要作用是散热，通过将热量从电子设备中导出，以维持设备正常工作温度，防止过热导致性能下降或损坏。重要性随着电子设备性能的不断提升，产生的热量也越来越多，散热问题愈发突出。因此，冷板的设计与优化对于保证电子设备的稳定性和可靠性至关重要。冷板的作用与重要性分类根据不同的散热方式，冷板可以分为自然对流散热冷板、强制风冷冷板、液冷冷板等。特点不同类型的冷板有其特定的应用场景和优缺点。例如，自然对流散热冷板适用于低功耗、发热量小的设备；强制风冷冷板需要风扇或泵等外部设备；液冷冷板散热效率高，但结构复杂，成本较高。冷板的分类与特点随着电子设备性能的提升，需要更高的散热效率来维持设备正常工作温度。因此，高效散热材料和结构设计是未来的研究重点。高效散热为了满足电子设备便携性和集成化的需求，冷板的轻量化和小型化设计也是未来的发展趋势。轻量化与小型化通过引入传感器和智能控制技术，实现对冷板的实时监控和自动调节，提高散热效果和设备的稳定性。智能化控制冷板的发展趋势02电子设备用冷板设计基础CHAPTER冷板应具备高效的散热性能，确保电子设备在正常工作时产生的热量能够迅速散去，保持设备稳定运行。高效散热在满足散热性能的前提下，冷板应尽可能采用轻量化材料和结构，以减小整体设备的重量。轻量化设计冷板设计应考虑其可靠性，选用高导热、高稳定性的材料，以确保长期使用的可靠性。可靠性冷板设计应便于拆卸和维护，方便对冷板进行清洁、维修和更换。可维护性冷板设计的基本原则高导热材料轻量化材料耐腐蚀材料高强度材料冷板材料的选用01020304选用具有高导热性能的材料，如铜、铝等金属材料，能够快速传递热量。为减轻设备重量，可选用质量较轻的材料，如铝合金、镁合金等。在潮湿、高温等恶劣环境下使用的冷板，应选用耐腐蚀的材料，如不锈钢等。对于承受较大压力或振动的冷板，应选用高强度材料，以确保其结构的稳定性和可靠性。冷板的导热系数是衡量其热传导性能的重要参数，导热系数越高，热传导性能越好。导热系数冷板的热阻反映了热量在冷板内传递的难易程度，热阻越小，说明热传导性能越好。热阻冷板的传热方式包括热传导、对流和辐射，不同传热方式对冷板的热传导性能有不同影响。传热方式冷板内的温度梯度影响热量传递的方向和速度，合理的温度梯度有助于提高冷板的热传导性能。温度梯度冷板的热传导性能03电子设备用冷板的制造工艺CHAPTER冷板的加工工艺流程将原材料切割成所需尺寸和形状。在冷板上加工出必要的孔洞，以适应电子元件的安装和散热需求。将冷板按照设计要求进行折弯处理，以实现所需的形状和结构。将各个部件焊接在一起，形成一个完整的冷板。切割打孔折弯焊接利用高能激光束将冷板各部件焊接在一起，具有速度快、精度高、热影响区小等优点。激光焊接电阻焊接超声波焊接通过电流通过焊接点产生热量，将冷板各部件焊接在一起，具有焊接强度高、成本低等优点。利用超声波振动产生的摩擦热能将冷板各部件焊接在一起，适用于塑料等非金属材料的焊接。030201冷板的焊接技术在冷板表面喷涂防锈、防氧化涂层，以提高冷板的耐腐蚀性能和使用寿命。喷涂在冷板表面电镀一层金属膜，以提高冷板的导热性能和美观度。电镀通过电解氧化处理，在冷板表面形成一层氧化膜，以提高冷板的耐腐蚀性能和绝缘性能。阳极氧化冷板的表面处理04电子设备用冷板的性能测试与评估CHAPTER 热传导性能测试热传导系数测试冷板的热传导系数，以评估其在不同温度和压力下的热传导性能。热阻抗测量冷板的热阻抗，以评估其在特定条件下的热阻抗大小。温度分布通过温度测量技术，测试冷板在不同条件下的温度分布情况，以评估其热传导性能的均匀性。疲劳测试模拟冷板在实际使用过程中所受到的周期性应力，进行疲劳测试以评估其寿命和可靠性。强度测试对冷板进行拉伸、压缩、弯曲等强度测试，以评估其在承受机械应力时的性能表现。振动测试对冷板进行振动测试，以评估其在振动环境中的稳定性和可靠性。机械性能测试在不同温度条件下测试冷板的性能表现，以评估其在温差较大环境下的适应性。温度变化测试在湿度较大的环境中测试冷板的性能表现，以评估其在潮湿环境下的适应性。湿度测试对冷板进行耐腐蚀测试，以评估其在不同腐蚀环境中的耐受能力。耐腐蚀测试环境适应性测试05电子设备用冷板的应用案例CHAPTER总结词：高效散热详细描述：随着智能手机的性能不断提升，芯片的发热量也在增加。为了确保手机的稳定运行和延长电池寿命，需要在手机中设计高效的冷板，将芯片产生的热量快速导出并分散到手机的其他部分。智能手机中的冷板设计小型化设计总结词由于智能手机的体积有限，冷板设计需要充分考虑空间利用率。小型化设计使得冷板能够适应手机内部紧凑的空间，同时保证散热效果。详细描述智能手机中的冷板设计总结词轻量化材料详细描述为了减轻手机的重量和提升便携性，冷板材料通常选用轻量化的铝合金或铜合金。这些材料具有良好的导热性能和较轻的重量，能够满足手机散热需求。智能手机中的冷板设计总结词详细描述总结词详细描述总结词详细描述多热源协同散热笔记本电脑中通常包含CPU、GPU和南桥等多个发热组件。为了确保各个组件温度的均衡，需要设计合理的冷板布局，使得各个热源能够有效地通过冷板进行散热。风扇与热管结合在笔记本电脑的冷板设计中，通常会采用风扇和热管结合的方式进行散热。风扇通过强制对流将热量带走，而热管则负责将热量从热源传导到散热鳍片上，进一步提高散热效率。优化进风口和出风口为了更好地引导气流，笔记本电脑的冷板设计会特别考虑进风口和出风口的优化。通过合理的开孔和气流通道设计，可以增强散热效果并降低风扇噪音。笔记本电脑中的冷板设计总结词详细描述总结词详细描述总结词详细描述高密度散热服务器通常会安装大量的CPU、内存和硬盘等高发热组件，因此需要设计高效的冷板来应对高密度热流。冷板需要具备大面积的散热鳍片和合理的气流通道，以快速导出热量。冗余与备份设计为了确保服务器的稳定运行，通常会在冷板设计中加入冗余和备份散热方案。当主散热系统出现故障时，备份系统能够迅速接管散热任务，防止服务器过热。易于维护与清洁服务器通常需要长时间运行且维护周期较长。因此，冷板设计应考虑易于清洁和维护的特点。采用模块化设计或可拆卸结构可以方便地清洁和维护冷板，确保其长期稳定运行。服务器中的冷板设计谢谢THANKS