某大功率功放的热设计及优化

在某大功率固态功放机箱的设计中,功放机箱内各模块的合理布局及散热方案的正确选择能保证机箱内功率管的工作温度小于额定温度。文中利用Icepak 软件对机箱设计进行热仿真分析,通过分析仿真结果来优化风道和散热器的参数,再次对优化后的机箱进行热仿真,对比优化前后的设计参数和仿真结果得到在功放机箱减重4.92 kg 的同时,功率管的壳温下降了2.2^o,证明了对风道和散热器参数优化的合理性。     

一种机载相控阵天线散热器的优化设计方法

机载相控阵天线体积小、重量轻，但因其具有工作时间长、发热量大等特点而使天线内部热流密度较高，从而影响了天线的使用寿命和可靠性，因此须合理配置散热器以进行辅助散热。以某机载相控阵天线为研究对象，通过建立散热器热阻与大功率器件总发热量间的数学模型，获得影响散热的关键几何参数，然后采用ANSYS Icepak构建热仿真模型，以散热器热阻最小为优化目标函数，对强迫风冷条件下的散热器进行设计和优化。仿真结果表明：该方法理论计算量少，工程实施便利，对机载相控阵天线散热器的合理配置具有较高的工程实践价值。     

矩形肋片散热器几何参数对散热的影响分析

为考察矩形肋片散热器几何参数对散热效果的影响规律,文中应用热仿真分析软件Flotherm对矩形肋片散热器在不同结构参数下的模型进行了自然对流散热计算,通过对比分析不同模型的温度和热阻计算结果,探讨了散热器基板参数和肋片参数对其散热性能的影响。分析表明,改变散热器肋片的高度、长度和间距可有效降低散热器的热阻。这些几何参数可以作为散热器热设计变量,以进一步对散热器进行优化设计。     

风冷有源相控阵天线热设计

T/ R 组件作为天线阵面的主要热源,其最高温和均温性控制是有源相控阵天线热设计的核心内容。文中针对某风冷相控阵天线的热控设计要求,从规划和控制各级传导热阻、接触热阻和对流热阻的全新视角分析了天线阵面的热设计过程,通过仿真对设计进行了优化,并对系统的设计结果进行了热测试,验证了该方法的可行性。     

结构优化对微小槽道在电子散热中应用的影响

通过数值模拟计算,对结构优化对微小槽道在电子散热中的影响进行优化总结。通过对流道位置进行优化可以发现,在相同冷却流体进口流量下,功率管长度方向垂直于流体流动方向布置,功率管壳温低于功率管长度方向平行于流体流动方向布置方式。通过衬铜厚度优化可以发现,在衬铜厚度比较小时,扩展热阻成为影响热传递的主要热阻,随着衬铜厚度的增大,扩展热阻减小,功率管壳温降低,但随着衬铜厚度的增大,传导热阻逐渐增大,而同时衬铜厚度的增加对扩展热阻的改善效果也趋于平缓,此时传导热阻成为影响热传递的主要热阻。     

接触热阻在电子设备热仿真分析中的影响

在自然散热的电子设备热仿真设计中,往往忽略了机箱导轨与模块冷板之间的接触热阻。文中通过不完全贴合接触面热阻预计模型对电子设备内导轨和冷板之间的热阻值进行计算,然后在热仿真分析中添加该接触热阻值,通过对比测试板上温度、传统仿真温度值、试验测试温度值进行对比,进而分析接触热阻对电子设备热仿真的影响情况     

加固计算机中双风道散热应用研究

以某高功耗军用加固计算机热设计为实例,介绍了热设计过程中,加固计算机主板芯片到风道这一传导路径热阻计算的具体方法,对比了军用加固计算机采用单、双风道各自的传导热阻.并用Ice-Pak热分析软件对采用单、双风道的加固计算机主板温度分布进行了仿真计算,通过实践证明了双风道散热形式在高功耗加固计算机中的可实施性和优越性.     

高功耗抗恶劣环境计算机散热研究

以某高功耗军用加固计算机热设计为实例,介绍了热设计过程中,加固计算机主板芯片到风道这一传导路径热阻计算的具体方法,对比了军用加固计算机采用单、双风道各自的传导热阻.并用IcePak热分析软件对采用单、双风道的加固计算机主板温度分布进行了仿真计算,通过实践证明了双风道散热形式在高功耗加固计算机中的可实施性和优越性.     

雷达发射机散热的数值研究

雷达发射机是雷达系统中提供大功率射频信号的装置,其功率密度高,对散热有极高的要求。现对某型雷达发射机进行热设计,对单个功率管采用散热器底板嵌铜方式扩散热流密度,评估末级组件功率管壳温与风速的关系,据此选择风机并对整个发射机进行热仿真分析,结果显示发射机内部电子元器件最高壳温满足热设计指标要求。     

微米行程微膨胀型热开关热特性的仿真与试验

为了提高空间热控分系统的散热调节能力和热环境适应性,设计了一种微米行程的微膨胀型热开关。介绍了热开关的结构组成和工作原理,通过理论-仿真-试验相结合的方式,计算评估了热开关的断开热阻、闭合热阻和开关比等关键热特性。依据热阻网络串并联关系计算热开关的理论特性,断开热阻为301.71K/W,闭合热阻为1.06K/W,开关比约为283.6。基于有限元模型分析热开关断开/闭合过程的瞬态热特性,热端发热功率为18 W时,热开关闭合响应时间为340s,触发温度为35.5℃,闭合热阻约为2.3K/W。在2次热开关性能测试试验中,闭合热阻和开关比分别为1.08K/W、279.4和1.67K/W、180.7,试验数据与理论计算高度一致。同时指出:装配调试过程的不确定性会造成微膨胀型热开关宏观热特性的小区域波动。本文工作可为后续微膨胀型热开关的结构优化设计、机械加工细化和装调方式改进提供参考。     

非接触式功率传输滑环热力学仿真与分析

为克服接触式滑环寿命短、安全性能低的缺陷,设计了一种具有冗余备份的非接触式功率传输滑环装置,并对整体结构进行热分析。首先,对非接触式滑环建立热学理论模型,并对各部件温升和热阻及热源进行分析;其次,对磁芯损耗进行理论计算,并通过电磁场仿真进行验证,计算线圈损耗和轴承摩擦损耗等其他热源;最后,根据热源以及换热条件等参数进行热学仿真,获得非接触式滑环的稳态温度分布和热流分布。仿真表明,该装置温度在相应材料耐受范围内。     

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.     

导热衬垫在印制板组件上的应用研究

随着电子产品集成化程度的提高,功率器件及大规模集成电路的散热问题越来越突出。在设计电子产品时,常常利用导热硅脂来帮助实现发热器件和散热板间有效的热传导,从而起到热量散放的作用。文中对所选型的数种导热衬垫与导热硅脂进行了性能对比测定,通过热阻性能试验、耐溶剂试验、三防漆涂覆试验、耐低温性能试验等试验方法对其性能进行了判定,并分析了在印制板组件上用导热衬垫代替常用的导热硅脂材料的可行性。     

基于Flotherm的集装箱散热设计

Flotherm已被广泛用于电子设备的模拟仿真,能够较为准确地模拟电子设备的温度及压力分布。文中使用Flotherm对集装箱进行热仿真,获得了系统的温度场和压力场,在此基础上为系统确定了合理的散热方案并完成了散热器和风机的选型。同时还对集装箱进行了热测试,并对测试数据与仿真结果进行了对比和误差分析。文中的研究结果对后续的热仿真分析和优化具有重要的指导意义。     

二氧化碳探测仪的热控系统

根据二氧化碳探测仪所处的空间环境、结构特点和工作模式,采用被动热控和主动热控相结合的方法设计了它的热控系统。首先,介绍了探测仪结构及内热源,同时分析了探测仪的外热流,从而得到了热控任务难点。然后,对探测仪的各个部分进行了热设计,采用被动热控与主动热控相结合的方式进行了热隔离、热疏导和热补偿;根据探测仪所处的空间环境和采取的热控措施利用TMG软件进行了热分析。仿真分析结果表明,光学系统主体框架的温度为13.3~21.7℃,满足了设计要求。最后,通过真空条件下的热平衡试验对热设计进行了试验验证,试验结果显示光学系统主体框架的温度为13.0~20.3℃,试验值与计算值基本一致,满足热控指标要求。得到的数据表明提出的热设计方案合理可行。     

基于流场调控的商用车动力舱多目标优化

针对某商用车动力舱的扬尘、散热及驾乘热舒适性差等问题,提出了基于CFD数值仿真+叠加优化的动力舱流场调控优化方法.对原车动力舱内流场进行仿真分析,指出减小气流阻力、增大进风量是改善动力舱性能的基础.对散热器、冷却风扇以及护风罩进行叠加优化以实现对动力舱流场性能调控优化,结果表明:优化后进风量增大70.9％,进风温升比原...     

高级驾驶辅助系统热仿真

文中对某高级驾驶辅助系统（Advanced Driving Assistance System, ADAS）硬件做了详细的热仿真。首先对前视摄像头、美化罩及乘员舱做了大空间自然对流简化,同时根据流动轨迹确定了美化罩最优的进风孔和出风孔开孔方式,然后根据主动安全域控制器的仿真结果得到了域控制器最优的安装位置和安装空间。介绍了芯片结温的计算方法,根据结温判断芯片是否满足散热设计要求。最后对热仿真和热测试得到的关键器件壳温做了对比,结果表明热仿真的相对误差小于3%。文中的仿真方法和结果可为ADAS硬件的散热设计和可靠性评估提供参考。     

基于ANSYS Icepak的热管模块设计与仿真分析

NVIDIA JETSON TX2高功率系统芯片的散热功率一般在25 W左右,一般的风扇与肋片式散热器组合的散热方式存在体积大、高度高、不方便整合在小型系统中等问题,而热管、风扇、铜鳍片散热器组合的散热方式具有高度低、体积小、传热效率高等优点。文中首先对热管模块进行结构设计;然后对热管模块设计的合理性进行计算验证,并利用ANSYS Icepak对热管模块进行热稳态仿真,发现主要芯片的温度都在要求范围内,表明设计合理;最后将热管模块装入系统进行温度测试。结果表明,主要芯片的计算、仿真与实验的温度基本一致。