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浅谈电子产品热设计领域面临的问题

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2018-10-27

随着电子领域的高速发展,电子产品的复杂性与日俱增,功率密度随着各封装级别外形尺寸的缩小而不断增加,因此,有效散热对电子产品的长期稳定运行至关重要。而设备小型化会让设计裕量越来越少,过度设计只会增加产品体积和重量,增加生产环节和成本。从降低成本的角度考虑,需要用最少的时间提出准确的j9旗舰厅的解决方案。


一般而言,散热方案直接增加产品体积、重量及成本,不具有任何功能效益,但是它提供的是产品高可靠性。在实际应用中,如果没有散热系统,大部分设备用不了多久就会发生故障。随着产品核心芯片的缩小会导致漏电流及漏电功耗的上升,漏电又与温度密切相关,所以产品热设计就显得尤为重要了。


在企业中,热设计可能视为pcb设计流程的一部分,由电子工程师承担热设计任务。对于一些对安全和可靠性要高于成本和性能的行业领域中,工程师需要注重降低元器件温度,留出充分的安全裕量,设计值往往低于其额定值以延长产品使用寿命。并且花费大量精力用于增加散热系统的冗余,以致于如果风扇发生故障,系统仍能在规定范围内保持正常运行,甚至更换风扇可以在系统运行状态下进行。


但是对于今天的高量产消费类电子产品来说,成本和性能则成为主要决定因素。随着更新换代的步伐加快,产品的设计周期也被大量压缩,从概念设计到最后投产仅用或数日。尽量降低产品成本成为设计的主要目标,这就需要对设计仔细研究探索,确保选择最具成本效益的散热方案,选择时要考虑来自设计各个方面的影响,例如封装选择、pcb 布局、电路板架构以及围护设计等。


设计小型化产品会导致流动空间被大幅压缩,限制了对流散热的范围。这些小型空间会导致内部空气出现层流化流动,其湍流强度由槽壁生成的剪切力决定。随着机械与电气设计的融合,加上小型化就需要在设计流程中进行更改必须及时反馈到其它流程中去。


产品小型化趋势同样对散热技术的选择产生影响,目前创新型的散热器和风扇组件设计大行其道,并且液冷技术的应用也日益增加。


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