Thiết kế nhiệt cấu trúc của thiết bị điện tử
Các yêu cầu của thiết bị điện tử hiện đại về chỉ số hiệu suất, độ tin cậy và mật độ công suất không ngừng được cải thiện. Vì vậy, thiết kế nhiệt của các thiết bị điện tử ngày càng trở nên quan trọng hơn. Trong quá trình thiết kế thiết bị điện tử, các thiết bị nguồn có vai trò đặc biệt quan trọng, trạng thái làm việc của chúng sẽ ảnh hưởng đến độ tin cậy của toàn bộ máy. Do sự gia tăng nhiệt lượng liên tục của các thiết bị công suất lớn, việc tản nhiệt qua vỏ bao bì không đáp ứng được nhu cầu tản nhiệt, cần lựa chọn hợp lý các phương pháp tản nhiệt, làm mát để đạt được hiệu quả tản nhiệt, kiểm soát nhiệt độ của linh kiện điện tử dưới giá trị quy định và nhận ra kênh dẫn nhiệt giữa nguồn nhiệt và môi trường bên ngoài, để đảm bảo quá trình xuất nhiệt diễn ra suôn sẻ.
Thiết kế bảng mạch PCB:
Vì thiết bị điện tử khó có thể tản nhiệt bằng đối lưu và bức xạ, nên việc tản nhiệt có thể được thực hiện chủ yếu thông qua dẫn điện. Để rút ngắn đường dẫn và bố trí hợp lý, các thiết bị sưởi ấm cần được lắp vào vỏ trong quá trình thiết kế. Kết nối PCB được thực hiện thông qua ổ cắm, để giảm bớt cáp kết nối, tạo điều kiện cho luồng không khí lưu thông và nhận ra việc thiết lập điện trở nhiệt tối thiểu và đường dẫn tản nhiệt ngắn nhất, tránh nhiệt lưu thông trong hộp.
Thiết kế tấm nhiệt:
Một số thiết bị được đóng gói trong TGA và PLCC với bốn chân. Ví dụ, bộ phận làm mát chính là CPU, vì vậy cần sử dụng các biện pháp tản nhiệt hiệu quả. Lúc này trên tấm dẫn nhiệt có thể mở các lỗ vuông để nhường đường cho thiết bị, trên đầu thiết bị có thể ấn một tấm dẫn nhiệt nhỏ để dẫn nhiệt đến tấm dẫn nhiệt PCB.
Để tấm nhiệt nhỏ tiếp xúc tốt với thiết bị và tấm nhiệt PCB và nâng cao hiệu quả dẫn nhiệt, Bôi mỡ cách nhiệt hoặc tấm cao su dẫn nhiệt cách nhiệt lên bề mặt tiếp xúc để thiết bị tiếp xúc chặt chẽ với tấm nhiệt PCB. Để làm cho tấm ở đầu kia tiếp xúc chặt chẽ với thành khung, tấm nhiệt PCB và thành khung được kết nối với một cấu trúc ép hình nêm. Cấu trúc này có thể được sử dụng trong bảng mạch PCB với bộ tản nhiệt tập trung và công suất tản nhiệt cao.
Thiết kế tản nhiệt làm mát:
Trong quá trình thiết kế tản nhiệt, cần xem xét đầy đủ áp suất gió cấu trúc, chi phí, công nghệ xử lý, hiệu suất tản nhiệt và các điều kiện khác của thiết bị điện tử. Các cánh tản nhiệt được yêu cầu phải mỏng, nhưng chúng sẽ dẫn đến các vấn đề trong quá trình xử lý. Việc giảm khoảng cách giữa các đường gân sẽ làm tăng diện tích tản nhiệt, nhưng lại tăng khả năng cản gió và ảnh hưởng đến quá trình tản nhiệt. Tăng chiều cao của xương sườn có thể làm tăng diện tích tản nhiệt, Điều này sẽ làm tăng khả năng tản nhiệt. Tuy nhiên, đối với những tấm sườn thẳng có tiết diện bằng nhau thì nhiệt lượng truyền sẽ không tăng sau khi tăng chiều cao của tấm sườn đến một mức độ nhất định. Nếu tiếp tục tăng chiều cao của sườn, hiệu quả của sườn sẽ giảm và lực cản gió sẽ tăng lên.
Trong quá trình thực hiện thiết kế nhiệt của linh kiện điện tử và kết cấu thiết bị, cần phân tích chế độ truyền nhiệt của linh kiện, thiết bị điện và xem xét môi trường nhiệt và các yếu tố khác của linh kiện điện. Dựa trên các thông số liên quan của thiết kế này, thiết kế nhiệt cuối cùng được thực hiện bằng cách sử dụng các phương pháp thích hợp. Qua xác minh mô phỏng, hiệu suất làm việc của thiết bị này ổn định và có thể đáp ứng yêu cầu của người sử dụng về độ tin cậy cao của thiết bị.
