空间相机电子设备热控系统设计

摘要：为了解决大功率的空间相机电子设备的散热问题,对其热控系统进行了设计与仿真分析。针对需要散热的电子元器件、印制板以及机箱采取了加导热片、表面发黑处理、涂导热填料等导热和辐射方式进行散热。根据电子设备的空间环境和采取的热控措施,应用TMG软件建立了热分析模型,对其热控系统进行了仿真分析,同时进行了电子元器件的结温计算。结果表明,电子设备的印制板的温度范围为35.6℃～45℃,电子元器件的结温温度范围为45.4℃～88.5℃,均低于降额热控温度指标。热控系统设计合理,所采取的热控措施能够满足设计要求。     

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。     

强迫空气加相变散热研究

以某机栽电子设备系统发射机的技术、环境条件为依据,提出了强迫空气加相变散热方案,并选用石蜡作相变材料。通过热设计、分析、建模、试验研究对该方案进行了定性的分析、论证,证明了其在机载和导弹电子设备的热设计中具有一定的价值和应用前景。     

VPX架构下高热流密度电子设备热设计

随着电子设备的国产化、小型化以及各种功能的进一步集成,其热流密度不断增大,对电子设备的热设计提出了更高的要求.文中基于VITA48.2定义的VPX模块进行电子设备整机热设计,提出了一种满足高热流密度VPX模块散热要求的整机结构形式,分析了该种散热结构的热阻网络,并通过6sigma软件进行了热仿真分析,根据仿真结果优化热...     

Icepak在电子设备热设计中的应用

在阐述电子设备热分析重要性的同时,介绍了当前流行的四种热分析软件,利用其中的Icepak软件对某电子设备的机箱进行了热分析,并通过调整机箱的结构分布及其散热方式,使其满足了热设计要求。通过算例也显示了Icepak软件在电子产品热设计中的优越性。     

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。     

某星载电子设备结构总体设计

文中介绍了某星载电子设备结构总体设计过程,针对卫星安装平台的特点和相关技术要求,具体阐述了总体结构设计、热设计、抗力学环境设计、电磁兼容性设计、抗空间辐射设计等设计方法和设计思路,从而了解星载电子设备结构设计与一般电子设备结构设计的区别,实现结构设计的“卫星化”。文中结合型号设计的工程经验,在轻量化结构构型、大功率现场可编程门阵列(FPGA)芯片散热、抗空间辐射设计措施等方面做了一定的研究,其设计方法和思路可供同行参考。     

临近空间飞行器的流体回路主动热控方案研究

随着临近空间飞行器朝着大型化、多任务、长时间滞空方向发展,传统的被动热控措施因散热能力小、控温精度低、热控效果随时间退化的问题严重制约临近空间飞行器的发展,因此本文提出了流体回路主动热控方案,该系统利用乙二醇水溶液(内回路工作介质)把飞行器动力推进舱、能源舱、载荷舱的热量收集起来,收集了热量的乙二醇水溶液在通过中间换热器把收集起来的热量传递给氨水溶液(外回路工作介质),由氨水溶液把热量传递到辐射器,然后由辐射器把热量向空间环境排散出去,从而达到控制临近空间飞行器各任务舱温度的目的。该流体回路热控系统较传统被动热控系统具有配置简单、运行可靠、散热能力强、控温精度高等优点,为未来临近空间飞行器实现长时间滞空的温度控制奠定了基础。     

试验机改装中的电子设备冷却技术研究

机载电子设备大功率、高热流密度的发展趋势对试验机改装工程中的冷却散热技术不断提出更高的要求。首先介绍了机载电子设备的冷却要求;其次,针对不同的冷却需求详细介绍了试验机改装时的电子设备冷却实现方案,阐述了不同冷却散热技术的原理、特点和改装设计方案。研究结果表明,液体冷却技术逐渐成为机载电子设备主要的冷却散热方式。试验机改装工程中,根据电子设备的散热需求设计合适的冷却方案,有利于充分发挥电子设备的热性能,提高电子设备的稳定性和可靠性。     

基于Flothem的侧壁风冷机箱结构热仿真

随着电子设备热流密度的日益增加,对于电子设备结构设计的散热要求也在逐渐提升,通过三维建模得到侧壁风冷机箱及内部模块的散热结构,随后通过使用Flothem软件对其中的关键部位进行了热仿真分析,得到关键芯片壳温,经数据对比,满足正常工作的散热要求,进而验证了该机箱散热结构设计的合理性。     

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。     

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.     

舰用高热流密度密闭机柜热设计

介绍了一种基于气-液二次换热,机柜内部强迫风冷散热的高热流密度舰载电子设备的热设计。机柜内部空气通过密闭铸铝柜体与外界环境隔绝,很大程度上减轻了舰载设备所处恶劣环境对设备元器件的影响,增强了电子设备抗恶劣环境的能力。     

小型液冷系统设计

随着机载电子设备的性能指标不断提高,功耗也在不断增大,液冷散热技术越来越多地应用于机载电子设备,液冷系统的小型化要求十分迫切。文中将液冷系统设计在一个标准1A TR机箱内,对液冷系统各组成部分的小型化进行了探讨。测试了小型液冷系统的散热性能,实现了对高热流密度元器件的温度控制。为后续电子设备液冷系统高效散热及小型化设计提供参考。     

新型热管冷板一体化散热装置的设计与研究

为了有效解决电路芯片热量过高和温度分布不均匀的问题,结合热管强化传热技术与冷板强化散热技术的优点,研制了基于航空电子设备元器件安装空间尺寸的热管冷板散热装置。利用ICEPAK仿真软件对其进行了热仿真分析,通过比较仿真结果所示的温度云图,确定了热管在冷板上的最佳分布情况,并对冷板上的散热翅片进行优化设计。同时,对仿真结果进行了实验验证,结果表明:所设计的热管冷板散热性能和板面均温性良好,能较好地满足设计要求;ICEPAK热仿真软件计算结果与实验验证结果较为接近,在热设计阶段具有可行性。     

一种星载相控阵天线的热设计研究

随着技术的发展,相控阵天线在星载平台得到越来越多的应用,其电磁指标要求也越来越高。天线的高电磁指标对结构的刚度、轻量化和高效散热设计参数提出了严苛的要求。星载相控阵天线一般安装在航天器的外表面,深冷空间及太阳辐射等空间环境对其温度影响巨大。文中对一种星载相控阵天线的热设计进行了研究,根据热设计输入对相控阵天线的散热方案、热管选型和热控措施进行了分析,通过仿真、试验验证了热设计的合理性。     

某弹载电子设备热设计研究

随着大功率电子器件和大规模集成电路在弹载电子设备中的普遍应用,其散热难题日益突出。现结合某小型弹载雷达的热设计,对弹载电子设备的散热技术进行了研究。通过仿真手段,分析了大热耗元器件的瞬态工作温度变化,并开展了导热路径优化设计和相变储热设计,分析结果表明优化设计后,芯片温度明显降低,满足其工作温度指标要求。     

某伺服控制模块热仿真分析及优化设计

随着芯片的集成度和功率越来越高,模块级电子设备的热设计问题日益突出.文中利用Icepak软件对某伺服控制模块进行热设计.基于热分析理论,在模块上加工散热翅片,并分析不同翅片厚度和翅片间距对温度分布的影响,最终得到满足温度要求和加工要求的热设计.结果表明,散热翅片可以在不增加额外冷却设备及不增大模块外形尺寸的前提下有效降低模块整体温度.文中的分析方法可为模块级电子设备的热设计提供参考.     

高机动雷达密闭式机箱的热设计

为了解决高机动雷达电子机箱在恶劣环境条件下的散热问题,开展了加固密闭式机箱的热设计工作。对加固密闭式机箱采取外部强迫风冷方案进行分析计算,对高热流密度的插件布置热管,再通过NX8.5软件热仿真优化冷板和风机选型。最后通过试验测试表明,该方法在提高机箱环境适应性的同时,不仅改善了电子屏蔽性能,而且有效地解决了机箱内电子设备散热问题。     

一种新型相变散热器设计

对于短时或间歇性工作的大功率电子设备,特别是工作在临近空间的电子设备,利用相变材料进行散热是一种比较有效的冷却方式。但常用的相变材料导热系数比较低,必须采取各种措施强化相变材料的导热性能。文中在分析相变散热器中强化传热措施的基础上,针对小型轻量相变散热器的设计要求,设计了一种易于加工的内嵌螺旋形翅片的相变散热器。通过对散热器进行简化,计算了翅片间距。加热实验证明,所设计的新型相变散热器能很好地满足设计要求,螺旋形翅片能明显增强相变材料的导热性能,改善相变散热器的内部温度均匀性。