工程师热设计中的注意事项

其上产生的热量就较多，把导线加粗，增大余量，标称通过20A的电流，则同样都是通过10A电流时，因为内阻产生的热损耗就会减小，热量就校而且因为降额，在环境温度升高时，器件性能下降情况下，但因为有余量，即使性能下降，也能满足要求，这是降额对于增强可靠性的另一个作用，将是另一篇博客文章的内容。

导热的设计规范比较多，挑一些比较常见的罗列：

1.进风口和出风口之间的通风路径须经过整个散热通道，一般进风口在机箱下侧方角上，出风口在机箱上方与其最远离的对称角上;

2.避免将通风孔及排风孔开在机箱顶部朝上或面板上;

3.为防止气流回流，进口风道的横截面积应大于各分支风道截面积之和;

4.对靠近热源的热敏元件，采用物理隔离法或绝热法进行热屏蔽。热屏蔽材料有：石棉板、硅橡胶、泡沫塑料、环氧玻璃纤维板，也可用金属板和浇渗金属膜的陶瓷;

5.将散热》1w的零件安装在机座上，利用底板做为该器件的散热器，前提是机座为金属导热材料;

6.热管安装在热源上方且管与水平面夹角须》30度;

7.PCB用多层板结构(对EMC也有非常非常大的好处)，使电源线或地线在电路板的最上层或最下层…

8.热源器件专门设计在一个印制板上，并密封、隔离、接地和进行散热处理;9.散热装置(热槽、散热片、风扇)用措施减少热阻：

(1)扩大辐射面积，提高发热体黑度;

(2)提高接触表面的加工精度，加大接触压力或垫入软的可展性导热材料;

(3)散热器叶片要垂直印制板;

(4)大热源器件散热装置直接装在机壳上;

10.密封电子设备内外均涂黑漆可辅助散热;为避免辐射热影响热敏器件、热源屏蔽罩内面的辐射能力要强(涂黑)，外面光滑(不影响热敏器件)，通过热传导散热。

11.密封电子设备机壳内外有肋片，以增大对流和辐射面积。

12.不重复使用冷却空气;

13.为了提高主要发热元件的换热效率、可将元件装入与其外形相似的风道内。

14.抽鼓风冷却方式的选择…

15.风机的选择…

16.被散热器件与散热器之间充填导热膏(脂)，以减小接触热阻;

17.被散热器件与散热器之间要有良好的接触，接触表面光滑、平整，接触面粗糙度Ra≤6.3μm;

18.辐射是真空中传热的唯一方法，1确保热源具有高的辐射系数，如果处于嵌埋状态，利用金属传热器传至冷却装置上;2增加辐射黑度ε;3增加辐射面积s;4辐射体对于吸收体要有良好的视角，即角系数φ要大;5不希望吸收热量的零部件，壁光滑易于反射热。

19.机壳表面温度不高于环境温度10℃

20.液体冷却设计注意事项…

21.半导体致冷适用于…

22.变压器和电感器热设计检查项目…

23.减小强迫对流热阻的措施…

24. 降低接触热阻的措施…

……

布局：

1.元器件布局减小热阻的措施：

(2)元器件安装在最佳自然散热的位置上;

(2)元器件热流通道要短、横截面要大和通道中无绝热或隔热物;

(3)发热元件分散安装;

(4)元器件在印制板上竖立排放。

2.元器件排放减少热影响：

(1)有通风口的机箱内部，电路安装应服从空气流动方向：进风口→放大电路→逻辑电路→敏感电路→集成电路→小功率电阻电路→有发热元件电路→出风口，构成良好散热通道;

(2)发热元器件要在机箱上方，热敏感元器件在机箱下方，利用机箱金属壳体作散热装置。

3.合理布局准则：

(2)将发热量大的元件安装在条件好的地方，如靠近通风孔;

(2)将热敏元件安装在热源下面。零件安装方向横向面与风向平行，利于热对流。

(3)在自然对流中，热流通道尽可能短，横截面积应尽量大;

(4)冷却气流流速不大时，元件按叉排方式排列，提高气流紊流程度、增加散热效果;

(5)发热元件不安装在机壳上时，与机壳之间的距离应>35~40cm

4.冷却内部部件的空气进口须加过滤装置，且不必拆开机壳即可更换或清洗。

5.设计上避免器件工作热环境的稳定性，以减轻热循环与冲击而引起的温度应力变化。温度变化率不超过1℃/min，温度变化范围不超过20℃，此指标要求可根据产品不同由厂家自行调整。

6.元器件的冷却剂及冷却方法应与所选冷却系统及元件相适应，不会因此产生化学反应或电解腐蚀。

7.冷却系统的电功率一般为所需冷却热功率的3%一6%;

8.冷却时，气流中含有水分，温差过大，会产生凝露或附着，防止水份及其它污染物等导致电气短路、电气间隙减小或发生腐蚀。措施：1冷却前后温差不要过大;2温差过大会产生凝露的部位，水分不会造成堵塞或积水，如果有积水，积水部位的材料不会发生腐蚀;4对裸露的导电金属加热缩套管或其他遮挡绝缘措施。

上面对降耗、导热、布局的三类措施作了简要的罗列，在