熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢
? 電源模塊的熱設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢
? 一次電源模塊的熱設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢
隨著電源模塊功率密度的升高，熱設(shè)計(jì)已逐漸成為瓶頸問題。傳統(tǒng)的集中散熱的方式(所有的功率管全部集中在一個(gè)散熱器上)無法滿足模塊體積逐步減小的要求。分散式散熱成為解決這一難題的主要技術(shù)。
? 二次電源模塊熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢
二次電源模塊正朝著高效率、超輕、超薄、高功率密度的方向發(fā)展。以O(shè)PENFRAME結(jié)構(gòu)為代表的新一代模塊，如圖17所示，通過電路技術(shù)上的改進(jìn)，提高了模塊的工作效率，降低了模塊的熱損耗，同時(shí)功率器件及PCB耐溫等級的提高，使得模塊可以省掉金屬或陶瓷底板，進(jìn)而省掉了笨重的散熱器，有效的節(jié)省了系統(tǒng)的可見，同時(shí)提高了模塊抗震動的能力。
? 分散式散熱技術(shù)
? 基本理念
? 分散式散熱技術(shù)
? 優(yōu)勢
可以自由根據(jù)各部分的損耗大小來設(shè)計(jì)散熱器，從而保證散熱器的最佳化。
散熱器可以自由置于最有利的通風(fēng)位置，從而提高散熱器的散熱效率。
可以最大限度的發(fā)揮風(fēng)扇的作用，提高了風(fēng)扇的利用率。
由于散熱器分散，部分區(qū)域的功率管可以省掉導(dǎo)熱絕緣膜。
產(chǎn)品的功率密度可以達(dá)到很高。
? 劣勢
由于各部分散熱器已達(dá)到最佳化，散熱器抗熱沖擊能力會減弱，應(yīng)引起特別關(guān)注。
? 熱管技術(shù)
? 什么叫熱管？
熱管是一種具有高效導(dǎo)熱性能的傳熱器件。它能夠在熱源與散熱片間以較小的溫差實(shí)現(xiàn)熱傳遞，也可以在散熱器基板表面實(shí)現(xiàn)等溫以提高散熱器的效率。
? 熱管的發(fā)展史？
? 1942年前：簡單的二相熱虹吸管
J. Perkins及他的孫子L. P. Perkins發(fā)明并改進(jìn)了“Perkins tube”即熱虹吸管——簡單的重力熱管。
? 1960~1970年：發(fā)明熱管并成功應(yīng)用于航天事業(yè)
1942~1944年，R. S. Gaugler提出了現(xiàn)代熱管的原理，但未實(shí)際應(yīng)用；
1963年，G. M. Grover再次提出了這一原理，并以熱管命名；
六十年代，成功應(yīng)用于空間飛行和原子反應(yīng)堆；
? 七十年代至今：熱管在地面上各領(lǐng)域的應(yīng)用蓬勃發(fā)展
主要型式：金屬絲網(wǎng)/金屬粉末燒結(jié)/軸向槽道
? 熱管技術(shù)
? 熱管的工作原理之二
? 熱管技術(shù)
? 熱管的工作原理之三－重力熱管工作原理
? 熱管技術(shù)
? 熱管的形式
按熱管的結(jié)構(gòu)形狀，可分為：
單管型熱管
平板型熱管
分離型（回路）熱管
由于熱管的特有結(jié)構(gòu)，使它具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，它的應(yīng)用正是以這些特性為基礎(chǔ)。
（一）良好的導(dǎo)熱性：
導(dǎo)熱方式：
熱管——工質(zhì)相變
銅、銀——顯熱,自由電子,分子熱運(yùn)動
? 熱管技術(shù)
? 筆記本電腦用熱管散熱器及大功率IGBT用熱管散熱器
熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢
? 熱管技術(shù)
? Therma-Base™ heat sinks 利用了熱管的工作原理,但更符合大功率的散熱方式,
傳熱效率較傳統(tǒng)的型材散熱器高。
散熱器基板溫度低使元器件的可靠性更高。
風(fēng)扇尺寸或數(shù)量的減少可以有效降低成本。
風(fēng)扇的可以以較低的運(yùn)轉(zhuǎn)速度使風(fēng)扇的可靠性提高。
對冷卻風(fēng)量的需求減小可以降低系統(tǒng)的噪音。
散熱器較輕可以減少振動損壞。
元器件的布局具有更大的靈活性。
? 熱管技術(shù)
? Phase plane
總結(jié)
? 回顧所學(xué)的內(nèi)容
本課程詳細(xì)講述了風(fēng)路的設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)計(jì)算方法、風(fēng)扇的基本定律及噪音的評估方法 、海拔高度對熱設(shè)計(jì)的影響及解決對策、熱仿真技術(shù)、熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢 。
? 如何應(yīng)用？
大家在產(chǎn)品開發(fā)中遇到一般實(shí)際的熱設(shè)計(jì)問題，都可以根據(jù)本課程講述的方法解決。
熱設(shè)計(jì)培訓(xùn)資料下載：電子科技大學(xué)_產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)方法.pdf
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