LHAASO-WCDA大型电子学机箱的研制

因LHAASO-WCDA探测器工作在极端环境下,对其放置电子学系统的机箱提出了严苛的要求。本文提出了一种大型电子学机箱结构设计,材质采用5052型防锈铝,同时表面做硬质阳极氧化处理以实现长时间防锈。根据机箱内外器件的尺寸要求,外形尺寸定为1160 mm×780 mm×680 mm,板厚10 mm。机箱进行了严格密封设计,并设计了SF6气体检漏方案对机箱进行检漏。机箱采用铜块直接导热、自然散热的散热方案,利用有限元软件对机箱的散热性能进行了热仿真分析。该产品制造完成后,进行了现场安装和长期运行监测,目前,机箱内湿度对电子学设备工作无不良影响,温度数据显示也符合预期,说明该设计合理有效,满足了WCDA探测器对机箱在尺寸、密闭性、散热性上的使用要求。     

某雷达电子机箱的散热分析

文中首先根据经验初步选取自然散热方式对某雷达电子机箱进行了散热设计,并采用 Icepak 软件进行了仿真计算。 结果表明,热平衡后电子机箱发热部件的最高工作温度达 110 ℃,超过了允许工 作温度,无法满足散热要求。 随后采用强迫风冷方式进行了散热优化设计。 仿真结果表明,热平衡后电 子机箱发热部件的最高温度降至 87 ℃以下,可以满足机箱正常工作的要求。     

基于数值模拟的便携式机箱热仿真分析和设计

随着便携式机箱应用越来越广泛,其小型化和高集成度成为趋势,结构设计问题也随之而来,尤其是散热问题成为其能否可靠工作的关键因素。文中首先介绍了热仿真分析在当今电子设备设计中的重要性,利用数值模拟软件对某便携式机箱进行热仿真分析,采用强迫风冷的散热形式,对仿真分析模型进行合理的参数设置及网格划分,通过改变进风口的结构布局,使其主要功耗器件的温度低于85 ℃,满足了机箱的热设计要求,为其他类似电子设备机箱热仿真分析和设计提供了参考。     

小型通信机箱的板卡散热优化设计

小型通信机箱由于板卡和器件的集成度高,过热问题比较显著。由于风扇是旋转出流,导致机箱内部流场分布是不均恒,为了改善机箱的散热状况,优化NT板卡的布局。NT板上Chip1的高温问题比较突出,希望能够将其降低到合理的温度范围。由于LT板卡处于流场下游,卡门涡街会影响板卡的散热,更改LT板卡上的芯片41,42,43,44的布局,错开叉排布置,重新测试Chip44的温度,得出最高降低5.72℃.     

某风冷机箱的优化设计与分析

文中设计了一种用于电子器件散热的风冷机箱,通过在机箱内部设置翅片、热扩展板等方式强化散热效果,建立了机箱内部流动与传热的三维理论模型,计算分析了引流板角度、引流板长度、翅片结构、风速等因素对电子器件散热的影响.结果显示,风速由1 m/s提升到3 m/s后,机箱内最高节点温度降低了约30 ℃;而引流板长度在150 mm,偏转角度120°时,机箱节点温度最低,为61.6 ℃.因此,引流板长度、角度的增大及风速的提高有助于机箱散热,翅片和热扩展板的设置也可使得散热效果得到增强.     

某微型监视雷达的结构及散热设计

为满足微型监视雷达轻型、便携且能适应多工况的使用要求,良好的结构及热设计必不可少.首先,将雷达分解为天线收发单元及结构支撑单元,完成整体构型和结构布局并确定三防设计和热设计的基本内容.然后综合考虑设备内部空间及重量限制,基于理论分析确定了自然散热、强迫风冷和辐射散热的整体散热方案.最后利用FloEFD软件并结合工程实际对散热模型进行了仿真分析,得到了天线框架及内部各组件的表面温度分布图.结果表明,T组件内部芯片的最高温度满足使用要求,从而验证了整体结构和散热方案的可行性.     

三元锂电池模块热仿真风冷优化设计

模块风冷热设计的主要目的是控制温度上限并尽可能地提高各单体之间的温度均匀程度,延长循环使用寿命.本文使用模块热仿真分析模型对比计算了 2P10S三元高比能电池模块不同工况下的冷却效果:自然冷却工况下1C放电结束时刻温升约15.5℃,单体间最大温差在2℃以内;强制风冷工况下温升比自然冷却工况降低约3℃,但单体间最大温差扩大至5℃以上;并通过模块热仿真技术对2P10S三元高比能电池模块的强制风冷技术进行了优化设计研究,发现使用流速为0.5m/s、温度为环境温度的冷却空气就可以满足散热的需要,且有助于保持较好的电池单体间温度一致性.     

车载控制器密闭机箱的风冷散热设计

结合车载控制器安装与运行环境要求,通过理论计算与热仿真软件对密闭机箱进行了散热设计。仿真结果表明,在环境温度65℃时,功率器件最高结温为90℃,在功率器件稳定工作温度范围内。同时,选定此散热方案制成机箱进行测试,试验测试结果与仿真模拟数据基本吻合,验证了数值模拟方法的合理性以及所提密闭机箱风冷散热设计在产品中应用的可行性。     

增程器风冷电机散热方案仿真分析及测试验证

风冷电机在小功率增程器市场有广泛的应用,特别是工程机械方面,但由于风冷方式的冷却能力相对较弱,需进行充分的散热验证。本文以一台额定功率25kW增程器用风冷电机为研究对象,首先采用流-热-固耦合模拟方法对电机壳外流场及电机各部件的温度分布和温升进行稳态仿真分析、对绕组温升进行动态仿真分析,再通过台架温升测试验证了风冷电机散热结构设计的合理性。分析结果表明该电机风冷散热方案满足散热需求,电机温升约为75℃,环境温度45℃的线圈最高温度为120℃,满足电机绝缘耐热等级为F级的要求。电机的仿真温升和实测温升基本一致,验证该风冷散热设计方案设计的可行性和仿真方法的可靠性。     

某车载毫米波雷达组件热设计与参数优化

为实现毫米波雷达组件高效可靠的散热,根据前端电讯热控需求,文中提出均温板–翅片一体化风冷热控结构设计方案,并采用仿真设计软件对热设计方案进行了分析和仿真优化。研究结果显示：组件各芯片温度均在安全温度以下,发射芯片的最高结温（最高温度）为141.1?C,与传统风冷散热器相比,采用新型风冷散热器可使芯片最高温度降低9.8?C,强化散热效果明显。此外,也对风冷散热器结构参数和界面接触热阻进行了分析,确定均温板翅片高度30 mm、翅片间距3 mm为该热设计的优选方案。该研究结果可供高效风冷散热和毫米波组件热设计工程应用参考。