换热器原理与设计 课件 第四章 机箱和电路板的传导冷却.ppt

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1、 第四章 机箱和电路板的传导冷却 导热印制板在设计时要特别注意：导热印制板在设计时要特别注意：由于金由于金属和环氧玻璃纤维板的热膨胀系数差别较属和环氧玻璃纤维板的热膨胀系数差别较大，如大，如胶接不当，可能引起电路板翘曲胶接不当，可能引起电路板翘曲。传导冷却 自然冷却电子设备中热源至散热器的典型热阻网络如下图所自然冷却电子设备中热源至散热器的典型热阻网络如下图所示。若已知每个热源的功耗、所需工作温度及散热器温度，则图示。若已知每个热源的功耗、所需工作温度及散热器温度，则图中的热阻均可用前面章节中的热阻计算公式得到。中的热阻均可用前面章节中的热阻计算公式得到。导热条式印制板的热计算导热条式印制板的

2、热计算 当印制板采用当印制板采用导热条式散热印制导热条式散热印制板，并且板，并且导热条上导热条上的热负荷是均匀分的热负荷是均匀分布时布时（图右图所示）（图右图所示），可用下式计算印，可用下式计算印制板上制板上任意一点元任意一点元件的外壳温升件的外壳温升（忽（忽略元件与导热条之略元件与导热条之间的接触热阻）：间的接触热阻）：式中：式中：l 单位长度热流量，单位长度热流量，W/m；A 导热条横截面积，导热条横截面积，m2；导热条材料导热系数，导热条材料导热系数，W/(m)；l 印制板长度，印制板长度，m；x 印制板上任意点距中心的距离，印制板上任意点距中心的距离，m。导热路径中的接触热阻是一个比较

3、大的热阻导热路径中的接触热阻是一个比较大的热阻。其产生主要是。其产生主要是由于实际两个固体壁面的接触只是发生在某些点上所致，如下图由于实际两个固体壁面的接触只是发生在某些点上所致，如下图所示。所示。采用热传导系数采用热传导系数i表示的关系式：表示的关系式：下表表示各种材料在下表表示各种材料在接触压力为接触压力为68.95kPa情况下的接触情况下的接触热传导系数值。热传导系数值。4.6空气接触面的热传导适当的增加两个接触适当的增加两个接触表面上的压力可以有表面上的压力可以有效的减小接触热阻效的减小接触热阻。右图是接触热阻与接右图是接触热阻与接触压力、表面状况之触压力、表面状况之间的关系曲线。间的

4、关系曲线。接触缝隙内是真空或接触缝隙内是真空或低气压时，接触热阻低气压时，接触热阻会显著增大会显著增大。对于从海平面到真空的对于从海平面到真空的各种高度，具有低接触压力各种高度，具有低接触压力的邻近表面间，其接触面的的邻近表面间，其接触面的热传导变化如右图所示。热传导变化如右图所示。要在真空环境中传递热量，要在真空环境中传递热量，必须提供刚性的热接触面必须提供刚性的热接触面。测试。测试数据表明，典型薄板金属结构具数据表明，典型薄板金属结构具有的界面热传导系数只有海平面有的界面热传导系数只有海平面的的1010。4.7接触面在高空的热传导4.8印制板边缘导轨印制板边缘导轨 印制板导轨起两个作用：导向印制板导轨起两个作用：导向和导热。作为导热用时，和导热。作为导热用时，应应保证导保证导轨与印制板之间有足够的接触压力轨与印制板之间有足够的接触压力和接触面积和接触面积，并且保证导轨与机箱并且保证导轨与机箱壁有良好的热接触壁有良好的热接触。下图是一些典。下图是一些典型的导轨结构及其热阻值。型的导轨结构及其热阻值。