热管模组在机载ATR密闭机箱中的应用研究

某机载电子设备（ATR）密闭机箱内集成了多个中央处理器（Central Processing Unit, CPU）热源,单个CPU热源的热功耗达到了80 W。为了解決整机在高温环境下的散热问题,文中给出了一种基于热管模组的机箱散热结构。通过对热管模组的结构设计,在实现机箱密闭结构的基础上,将每个热源的热量快速传导至机箱两侧的风道内,提高了热源与外界热沉之间的导热效率。对热管模组中的热传导结构、肋片散热器的参数设置以及风机选型进行了理论分析计算,得出了热管模组具有导热效率高、热阻低的性能特点。借助ANSYS Icepak热仿真软件,对热管模组的散热性能进行了模拟仿真,并对仿真结果与设备在高温试验环境下CPU的温度测试结果进行了对比。对比结果表明,热仿真在设计阶段能够比较真实地反映热设计效果,热管模组的散热性能满足机箱的散热需求,解决了机箱内部多热源的散热问题。文中解决ATR密闭机箱多热源散热设计的有效方法对类似机箱的热设计具有参考价值。     

某型电子设备机箱散热结构设计及试验测试

针对某型医用电子设备要兼顾内部散热及外形美观紧凑的要求,采用热仿真软件Flotherm对该医用电子设备的温度场进行了仿真。根据仿真结果,提出增加GPU散热背板、箱体上层开通风孔、箱体下层增加通风格栅及增加风扇等改进措施,通过综合分析与对比,得到适用于该设备的最佳散热方案。根据散热方案对机箱进行结构改进设计,呈现箱体散热结构与外形的协调美。通过对实际样机进行热试验测试,对比样机实测温度数据与最终改进方案的热仿真结果,表明相同工况下医用电子设备内各主要发热器件的温差均处于可接受的差异范围内,验证了热设计的正确性。该设计增强了设备的运行稳定性与可靠性,也为同类型的医疗电子设备热设计提供了参考。     

某地面电子设备的热设计

文中结合设备实际,阐述了某地面电子设备的热设计,提出了一种理论分析与软件仿真相结合的设计方法。通过理论分析与计算确定机箱的结构模型,选择合理的散热方式,确定散热布局,并选择风机。文中还详细介绍了利用Icepak软件对该散热方案进行建模、环境参数设置、网格划分和求解等仿真计算的过程,根据仿真结果确认设计的有效性。这种理论计算与软件仿真相结合的设计方法,能明显提高设计效率,是一种有效的设计方法,对电子设备的热设计具有一定的参考价值。     

基于FloTHERM的一种航电设备的热设计优化

针对一种航电设备的热设计进行优化,在高温55℃、自然散热条件下对航电设备进行试验,设备中的芯片出现过热保护,导致航电设备不能正常工作。利用热设计的方法,分别在航电设备的发热芯片上安装5A06铝板和铬青铜两种材质的冷板进行散热,使用FloTHERM进行热仿真分析和使用实物样机进行热测试后,均出现了发热芯片温度降至过热保护温度以下,航电设备在安装两种材质的冷板后都能正常工作,但根据安装两种材质的冷板的热仿真和热测试结果对比,认为安装铬青铜冷板的航电设备上的发热芯片温度更低,因此安装铬青铜冷板的航电设备具有更加优化的热设计效果。     

某信号处理模块热设计及仿真分析

根据某高速信号处理模块散热需求,进行散热方案设计。利用ANSYS进行热仿真分析,探讨模块的最高工作温度与热管导热率之间的关系,仿真结果表明,本文的热设计方案能有效的控制模块的温度,通过热测试对模块的散热性能进行高温试验验证,试验结果表明芯片的最高工作温度低于芯片的许用工作温度,证明本文的热设计方案合理有效。本文的设计过程可为同类型产品的热设计提供一定的参考和借鉴意义。     

某信号控制与处理设备的热设计及结构优化

热设计是器件、设备和系统可靠性设计的一项主要内容。文中介绍了某信号控制与处理设备的热设计过程。从单机、模块层面,分别进行了相关热设计。强迫风冷是常用的冷却方式。在多风机的情况下,风道的构建、隔离都是需要考虑的方面。使用Flotherm软件对单机模型进行了热仿真。热仿真对结构设计可起到指导作用,可以优化结构,使单机结构更加合理,散热更加有效,提高了单机的可靠性。     

中等功率X射线源的热设计与热仿真

为了解决中等功率X射线源在长时间工作中,源内电子元件由于温度过高导致工作稳定性下降的问题,通过热力学理论计算,初步确定了射线源的散热方案;运用有限元仿真,使用FloTHERM软件根据实际工况对射线源进行了热仿真计算。经对比可知,热力学理论计算和有限元热仿真对散热方案的选择结果是一致的,通过实际测试证明,散热方案顺利解决了射线源的散热问题。验证了2种热设计方法的可行性,为其他同类设备热设计与热仿真提供了一定的参考。     

某无人机功放载荷被动散热结构设计

无人机功放载荷散热结构是机载电子设备结构设计中的难点,本文针对要求散热结构紧凑、重量轻、耗电功率小、传热路径热阻小等需求,利用Solidworks软件建立了功放载荷散热结构三维模型,设计了基于环路热管的传热结构,通过热仿真软件ANSYS Icepak进行了温度仿真,制作样机并进行了测试。结果表明,在环境温度为55℃,无人机飞行高度为3000m,速度为250km/h条件下,散热结构具有2100W的散热能力,满足设计要求。     

机载电子设备表面辐射系数仿真测算方法

针对无人机某机载电子设备,通过常温实验测量数据与仿真计算结果的比对分析,提出了一种设备表面辐射系数的分析计算方法,经高温散热仿真分析及实验验证,该表面辐射系数计算准确,满足实际热分析应用,可提高同类电子产品热设计分析结果的准确性。     

LRM热传导结构在加固计算机中的研究与应用

为了有效提高现场可更换模块（Line Replaceable Module, LRM）热传导结构的导热效率,文中结合某加固计算机内LRM 的热设计,研制了能够有效实现热源散热需求的LRM 热传导结构,给出了降低LRM 热传导结构中接触热阻的有效措施。利用Icepak 热仿真软件对LRM 热传导结构进行了热仿真分析,得出了不同导热材质和不同导热填充介质对LRM 散热性能的影响,分析出了LRM 热传导结构散热效率的最优解决方案,并对LRM 在加固计算机内的散热性能进行了实际测试。结果表明,LRM 热传导结构的散热效率优于其他散热结构的散热效率,完全满足热源的散热要求。热仿真和热测试结果对比表明,Icepak 热仿真软件的计算结果与实际测试结果较为接近,在LRM 热设计阶段具有可参考性。     

密闭机箱风冷散热结构设计与分析

文中以在严酷环境条件下使用的某型便携式电子设备为研究对象,结合传统机箱结构,设计出一款在高温环境下强迫风冷散热的密闭机箱。通过中空盖板设计,让气流在中空盖板内流动,以提高发热芯片与空气的换热速度,有效地降低整机设备及内部模块的温度,保证设备在湿热、盐雾、淋雨、高温等恶劣环境下能长时间正常工作。为了验证该强迫空冷散热设计的可实施性和量化设计指标,利用ANSYS Fluent软件对其结构装置在不同环境温度和风扇功率下的散热效果进行了三维仿真。仿真结果表明,中空盖板内的最优通风风速为1.5 m/s,该通风风速可使密闭机箱的散热效果与电能消耗达到最优平衡。     

某密闭电子设备的热设计

介绍了电子设备热设计的基本内容,阐述了应用热分析软件的设计流程。采用Icepak软件对某密闭电子设备的原始设计进行了热仿真,从结果中找出了关键发热器件和影响散热的薄弱环节。通过调整关键发热器件的散热方式和机箱的整体散热结构,对密闭电子设备的结构进行了优化,使其满足了热设计要求。     

便携式小型化信号处理机箱散热设计

为解决某舰载便携式小型化高性能信号处理设备的高热流密度散热问题,文中采用基于热管的高效热传导加强迫风冷的综合散热方式,结合整机结构设计、模块冷板设计、均温隔板设计及风扇选型计算等,研制了一款加固型密闭式机箱。采用Flotherm 仿真软件建立模型开展热仿真,并进行了高温+50 ℃ 满载工作测试。结果表明,该机箱设计可满足便携式小型化高性能信号处理设备的散热需求以及功率为100 W、芯片封装级热流密度达30 W/cm² 的单模块的散热需求,为同类加固型密闭式机箱的设计提供了较好的参考。     

基于6SigmaET 的液冷设备热分析及优化

阐述了液冷设备的基本原理以及热量传递的3种基本形式.针对某型液冷设备,详细介绍了利用专业热仿真软件6 SigmaET进行热分析的过程,并根据仿真结果提出了改进流道和增大流量的优化措施.计算表明,优化措施能够有效提升液冷设备散热性能.文中利用6SigmaET进行热设计有效提高了设计效率和质量,对类似液冷设备的热设计具有参考意义.     

某频段机载功率放大设备的结构设计

介绍了一种机载功率放大电子设备的结构设计,该设计将多个独立电子功能模块进行多维优化组合,从而使设备体积和重量得到显著降低,但由此会带来设备的散热难度增加,同时该设备振动环境恶劣,散热和抗振将成为设计中的难点。设备采用风扇强迫风冷及均温板散热并结合热仿真优化实现了设备的良好散热设计;依据实际振动环境,采用整体隔振和力学仿真实现了设备的抗振设计。     

一种多通道分层式钎焊高效散热机箱的结构设计

介绍了一种高效率的散热机箱,其设计是将整个机箱作为一个板翅式散热器设计,其分层热通道设计隔离了设备内各模块之间的相互热干扰。为更好的满足密封要求,机箱采用了整体真空钎焊技术进行制造。在设计中采用了热仿真技术,对仿真过程中需要注意的问题进行了探讨。     

基于ICEPAK仿真的散热器结构热设计研究

文中利用ICEPAK软件对多密度高功率芯片散热器结构进行了热设计研究。研究确立了影响翅片散热器散热性能的关键尺寸设计参数,如基板厚度、翅片高度、翅片厚度和翅片间距等,并得出了各尺寸设计参数对其散热效果的影响趋势,确定了散热器结构的最佳布局方案。此外,研究还建立了最佳布局的散热器结构实物并进行了高低温试验以模拟其高温散热情况。通过实验数据对比发现,仿真计算结果与实际较为吻合,进而验证了ICEPAK软件在电子设备散热设计方面的准确性与可靠性。     

某机载雷达的结构及散热设计

文中针对机载电子设备的环境特点,开展了密闭式机箱的热设计工作,重点在于降低插件导冷板的板内横向传导热阻和机箱侧壁风道的对流热阻.仿真分析和试验测试均证实,热设计能够保证机箱内电子设备在高温工况下正常工作.在密闭式机箱散热过程中,冷却空气与电子器件不直接接触,因而在解决散热问题的同时,也提高了机箱的环境适应性,尤其适用于机载电子设备.而人工石墨贴片则适用于以导热为主要散热措施的场合,用于解决集中热源的散热问题.     

液冷功放模块的优化设计及试验验证

随着功率放大芯片的热流密度越来越高,局部高温已成为设备性能下降甚至失效的主要原因。针对某机载平台中高热耗的功放模块,文中首先对设备的液冷散热进行了理论计算,确定了液冷所需的流量。然后结合仿真计算对功放模块的结构进行了优化设计,通过增加局部底板厚度来提高热扩散能力。结合试验测试,对模块的热安装方式进行了优化设计,选取导热硅脂作为模块与冷板的界面材料。在高温验证试验中,优化后模块的芯片壳温降低了13.7 ℃,低于最高允许壳温,满足设备的热设计要求。     

基于6SigmaET 的固态功放模块的热设计

文中针对一种4通道Ku频段高功率功放模块进行了结构设计.通过理论分析确定了散热器的结构模型,重点提出了以均热板与散热器相结合的散热方式来提高功放模块内的温度均匀性和散热效率的方法,同时应用专业仿真软件6SigmaET进行了热仿真验证.结果表明,均热板的采用有效降低了功放芯片的温度,热设计过程合理,可为固态功放模块的散热设计提供参考.