Strukturelles und thermisches Design elektronischer Geräte

Die Anforderungen moderner elektronischer Geräte an Leistungsindex, Zuverlässigkeit und Leistungsdichte steigen ständig. Daher wird das thermische Design elektronischer Geräte immer wichtiger. Beim Entwurf elektronischer Geräte sind Leistungsgeräte besonders wichtig, und ihr Betriebszustand wirkt sich auf die Zuverlässigkeit der gesamten Maschine aus. Aufgrund der kontinuierlichen Zunahme der Wärmeerzeugung von Hochleistungsgeräten kann die Wärmeableitung durch die Verpackungshülle den Wärmeableitungsbedarf nicht decken. Es ist notwendig, die Methoden der Wärmeableitung und Kühlung angemessen auszuwählen, um eine effektive Wärmeableitung und -steuerung zu realisieren die Temperatur elektronischer Komponenten unter den angegebenen Wert zu senken und den Wärmeleitungskanal zwischen der Wärmequelle und der Außenumgebung zu realisieren, um einen reibungslosen Wärmeabtransport zu gewährleisten.

Leiterplattendesign:

Da es für elektronische Geräte schwierig ist, Wärme durch Konvektion und Strahlung abzuleiten, kann die Wärmeableitung hauptsächlich durch Leitung erfolgen. Um den Leitungsweg zu verkürzen und ein sinnvolles Layout zu realisieren, müssen im Designprozess Heizgeräte in das Gehäuse eingebaut werden. Der PCB-Anschluss erfolgt über eine Buchse, um den Verbindungskabelaufwand zu reduzieren, den Luftstrom zu erleichtern und die Einstellung eines minimalen Wärmewiderstands und eines kürzesten Wärmeableitungspfads zu erreichen. Vermeiden Sie die Wärmezirkulation im Gehäuse.

Thermoplattendesign:

Einige Geräte sind in TGA und PLCC mit vier Pins verpackt. Das Hauptkühlelement ist beispielsweise die CPU, daher sollten wirksame Maßnahmen zur Wärmeableitung eingesetzt werden. Zu diesem Zeitpunkt können quadratische Löcher in der Wärmeleitplatte geöffnet werden, um Platz für das Gerät zu schaffen, und eine kleine Wärmeleitplatte kann auf die Oberseite des Geräts gedrückt werden, um die Wärme zur Leiterplatten-Wärmeleitplatte zu leiten.

Um einen guten Kontakt der kleinen Wärmeleitplatte mit dem Gerät und der Leiterplatten-Wärmeplatte herzustellen und die Wärmeleitungseffizienz zu verbessern, tragen Sie isolierendes Wärmeleitfett auf oder legen Sie eine isolierende wärmeleitende Gummiplatte auf die Kontaktfläche, damit das Geräteende in engem Kontakt steht die PCB-Thermoplatte. Um die Platte am anderen Ende in engen Kontakt mit der Gehäusewand zu bringen, werden die Leiterplatten-Thermoplatte und die Gehäusewand mit einer keilförmigen Pressstruktur verbunden. Diese Struktur kann in Leiterplatten mit konzentriertem Strahler und hoher Wärmeableitungsleistung verwendet werden.

Design des Kühlkörpers:

Bei der Gestaltung des Kühlkörpers sollten der strukturelle Winddruck, die Kosten, die Verarbeitungstechnologie, die Wärmeableitungseffizienz und andere Bedingungen elektronischer Geräte vollständig berücksichtigt werden. Die Kühlrippen müssen dünn sein, führen aber zu Problemen im Verarbeitungsprozess. Die Verringerung des Abstands zwischen den Rippen vergrößert die Wärmeableitungsfläche, erhöht jedoch den Windwiderstand und beeinträchtigt die Wärmeableitung. Durch Erhöhen der Höhe der Rippen kann die Wärmeableitungsfläche vergrößert werden. Dadurch wird die Wärmeableitung erhöht. Bei geraden Rippen mit gleichem Querschnitt nimmt die Wärmeübertragung jedoch nicht zu, nachdem die Höhe der Rippe um ein bestimmtes Maß erhöht wurde. Wenn die Rippenhöhe weiter zunimmt, verringert sich die Effizienz der Rippe und der Windwiderstand erhöht sich.

Bei der Umsetzung des thermischen Designs elektronischer Komponenten und Gerätestrukturen ist es notwendig, den Wärmeübertragungsmodus elektrischer Komponenten und Geräte zu analysieren und die thermische Umgebung und andere Faktoren elektrischer Komponenten zu berücksichtigen. Basierend auf den relevanten Parametern dieses Designs wird schließlich das thermische Design unter Verwendung geeigneter Methoden realisiert. Durch Simulationsverifizierung ist die Arbeitsleistung dieses Geräts stabil und kann die Anforderungen der Benutzer an eine hohe Zuverlässigkeit des Geräts erfüllen.