电子产品热设计要注意的N个问题

10.密封电子设备内外均涂黑漆可辅助散热；为避免辐射热影响热敏器件、热源屏蔽罩内面的辐射能力要强(涂黑)，外面光滑(不影响热敏器件)，通过热传导散热。

11.密封电子设备机壳内外有肋片，以增大对流和辐射面积。

12.不重复使用冷却空气；

13.为了提高主要发热元件的换热效率、可将元件装入与其外形相似的风道内。

14.抽鼓风冷却方式的选择…

15.风机的选择…

16.被散热器件与散热器之间充填导热膏(脂)，以减小接触热阻；

17.被散热器件与散热器之间要有良好的接触，接触表面光滑、平整，接触面粗糙度Ra≤6.3μm；

18.辐射是真空中传热的唯一方法，1确保热源具有高的辐射系数，如果处于嵌埋状态，利用金属传热器传至冷却装置上；2增加辐射黑度ε；3增加辐射面积s；4辐射体对于吸收体要有良好的视角，即角系数φ要大；5不希望吸收热量的零部件，壁光滑易于反射热。

19.机壳表面温度不高于环境温度10℃

20.液体冷却设计注意事项…

21.半导体致冷适用于…

22.变压器和电感器热设计检查项目…

23.减小强迫对流热阻的措施…

24. 降低接触热阻的措施…

……

布局：

1.元器件布局减小热阻的措施：

(2)元器件安装在最佳自然散热的位置上；

(2)元器件热流通道要短、横截面要大和通道中无绝热或隔热物；

(3)发热元件分散安装；

(4)元器件在印制板上竖立排放。

2.元器件排放减少热影响：

(1)有通风口的机箱内部，电路安装应服从空气流动方向：进风口→放大电路→逻辑电路→敏感电路→集成电路→小功率电阻电路→有发热元件电路→出风口，构成良好散热通道；

(2)发热元器件要在机箱上方，热敏感元器件在机箱下方，利用机箱金属壳体作散热装置。

3.合理布局准则：

(2)将发热量大的元件安装在条件好的地方，如靠近通风孔；

(2)将热敏元件安装在热源下面。零件安装方向横向面与风向平行，利于热对流。

(3)在自然对流中，热流通道尽可能短，横截面积应尽量大；

(4)冷却气流流速不大时，元件按叉排方式排列，提高气流紊流程度、增加散热效果；

(5)发热元件不安装在机壳上时，与机壳之间的距离应>35~40cm

4.冷却内部部件的空气进口须加过滤装置，且不必拆开机壳即可更换或清洗。

5.设计上避免器件工作热环境的稳定性，以减轻热循环与冲击而引起的温度应力变化。温度变化率不超过1℃/min，温度变化范围不超过20℃，此指标要求可根据产品不同由厂家自行调整。

6.元器件的冷却剂及冷却方法应与所选冷却系统及元件相适应，不会因此产生化学反应或电解腐蚀。

7.冷却系统的电功率一般为所需冷却热功率的3%一6%；

8.冷却时，气流中含有水分，温差过大，会产生凝露或附着，防止水份及其它污染物等导致电气短路、电气间隙减小或发生腐蚀。措施：1冷却前后温差不要过大；2温差过大会产生凝露的部位，水分不会造成堵塞或积水，如果有积水，积水部位的材料不会发生腐蚀；4对裸露的导电金属加热缩套管或其他遮挡绝缘措施；

… …

上面对降耗、导热、布局的三类措施作了简要的罗列，在我们设计一个系统时，也要有一些系统的指标进行评价和作为设计目标，比如电子设备的进口空气与出口空气温差应<14℃、系统总功耗< ** W、系统用到的电源电压不超过**种(种类越多，变换就多，效率损失就多)…

作者：武晔卿
《电子工程专辑》专家博客博主
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