【正文】 了系統(tǒng)的可見，同時(shí)提高了模塊抗震動(dòng)的能力。77熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v大功率 UPS及變頻器熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。大功率 UPS及變頻器由于其熱損耗較大，往往需要較大的散熱器。 如何有效的提高散熱器的傳熱效率成為引導(dǎo)該類產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)發(fā)展的原動(dòng)力。由于傳統(tǒng)的型材散熱器傳熱效率最低，而以 鏟齒散熱器 /針裝散熱器 /釬焊 /插片成型散熱器為代表的新的散熱器成型方式將逐步取代傳統(tǒng)笨重的型材散熱器。目前鏟齒散熱器 //釬焊 /插片成型散熱器已在我司獲得廣泛的應(yīng)用。216。熱管技術(shù)由于其傳熱溫差小，傳熱效率高已在電子設(shè)備上逐步獲得應(yīng)用。應(yīng)用熱管技術(shù)可以有效減小散熱器的體積，減小傳導(dǎo)熱阻。但由于熱管制造工藝復(fù)雜，可靠性較低，價(jià)格高，在我司未獲得應(yīng)用。Material Effective Thermal ConductivityHeat Pipes1 50,000200,000W/m176。CAluminum 180W/m176。CCopper 386W/m176。CDiamond 2,000W/m176。C 78熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v分散式散熱技術(shù)216。 基本理念79熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v分散式散熱技術(shù)216。 優(yōu)勢(shì)可以自由根據(jù)各部分的損耗大小來設(shè)計(jì)散熱器，從而保證散熱器的最佳化。散熱器可以自由置于最有利的通風(fēng)位置，從而提高散熱器的散熱效率?？梢宰畲笙薅鹊陌l(fā)揮風(fēng)扇的作用，提高了風(fēng)扇的利用率。由于散熱器分散，部分區(qū)域的功率管可以省掉導(dǎo)熱絕緣膜。產(chǎn)品的功率密度可以達(dá)到很高。216。 劣勢(shì)由于各部分散熱器已達(dá)到最佳化，散熱器抗熱沖擊能力會(huì)減弱，應(yīng)引起特別關(guān)注。80熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù)216。 什么叫熱管？熱管是一種具有高效導(dǎo)熱性能的傳熱器件。它能夠在熱源與散熱片間以較小的溫差實(shí)現(xiàn)熱傳遞，也可以在散熱器基板表面實(shí)現(xiàn)等溫以提高散熱器的效率。216。 熱管的發(fā)展史？? 1942年前：簡(jiǎn)單的二相熱虹吸管 J. Perkins及他的孫子 L. P. Perkins發(fā)明并改進(jìn)了 “Perkins tube” 即熱虹吸管 —— 簡(jiǎn)單的重力熱管。? 1960~1970年：發(fā)明熱管并成功應(yīng)用于航天事業(yè) 1942~1944年， R. S. Gaugler提出了現(xiàn)代熱管的原理，但未實(shí)際應(yīng)用； 1963年， G. M. Grover再次提出了這一原理，并以熱管命名； 六十年代，成功應(yīng)用于空間飛行和原子反應(yīng)堆；? 七十年代至今：熱管在地面上各領(lǐng)域的應(yīng)用蓬勃發(fā)展81熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。熱管的基本結(jié)構(gòu)熱管通過工作流體的蒸發(fā)與冷凝來實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。熱管內(nèi)部為真空，一般都有吸液芯。加熱端的液體在受熱后即汽化形成一個(gè)壓力梯度迫使蒸氣沿著管道流向冷凝端，蒸氣在冷凝端釋放汽化潛熱而冷凝，冷凝液體在吸液芯的毛細(xì)作用下或在重力的作用下回到加熱端，形成循環(huán)。 82熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)216。熱管的基本結(jié)構(gòu)83熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)主要型式：金屬絲網(wǎng) /金屬粉末燒結(jié) /軸向槽道216。熱管的基本結(jié)構(gòu)－ 毛細(xì)吸液芯84 高 高 低 高即品質(zhì)因數(shù) 要大熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。熱管的基本結(jié)構(gòu)－ 工作流體性能要求工作流體性能要求85熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)介質(zhì) 凝固點(diǎn)（ ℃ ） 正常沸點(diǎn)（ ℃ ） 工作范圍（ ℃）氨R11甲醇781119833246460~10040~12010~130水 0 100 30~300導(dǎo)熱姆 12 257 150~395鈉 98 892 600~1200鋰 179 1340 1000~1800216。熱管的基本結(jié)構(gòu)－ 常用介質(zhì)常用介質(zhì)86熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)熱源（ SOURCE）汽化潛熱熱沉（ SNIK）凝結(jié)為液體 放熱段蒸發(fā)為蒸氣 加熱段籍助于工質(zhì)的相變潛熱傳輸熱量二大優(yōu)點(diǎn)：（潛熱 顯熱）（理論上 ΔT→ 0）216。熱管工作原理之一87熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù)216。 熱管的工作原理之二88熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)冷凝液籍助重力回流，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠注意： ； v熱管技術(shù)216。 熱管的工作原理之三－ 重力熱管工作原理89熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)：冷凝液回收方式 熱管形式重力 重力熱管毛細(xì)力 標(biāo)準(zhǔn)熱管離心力 回轉(zhuǎn)熱管v熱管技術(shù)216。熱管的形式90熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)按熱管的結(jié)構(gòu)形狀，可分為：?jiǎn)喂苄蜔峁芷桨逍蜔峁芊蛛x型（回路）熱管v熱管技術(shù)216。熱管的形式分離型熱管平板型熱管 91熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)由于熱管的特有結(jié)構(gòu)，使它具有許多獨(dú)特的性質(zhì)，它的應(yīng)用正是以這些特性為基礎(chǔ)。（一）良好的導(dǎo)熱性：導(dǎo)熱方式：熱管 —— 工質(zhì)相變銅、銀 —— 顯熱 ,自由電子 ,分子熱運(yùn)動(dòng)導(dǎo)熱系數(shù)： 倍v熱管技術(shù)216。熱管的特性92熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。熱管的特性對(duì)實(shí)心銅棒： ℃ 式中： A—— 銅棒的橫截面積對(duì)于銅熱管：如 為 10℃則熱管的式中： A—— 熱管的當(dāng)量橫截面積且這一比值隨 d0↓， l↑而增大。93熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。熱管的特性－理想的等溫性熱管正常工作時(shí)，內(nèi)部處于汽液兩相的平衡狀態(tài)—— ClausiusClapeyronEq.—— 熱管內(nèi)蒸氣由蒸發(fā)段流向冷凝段的壓差—— 蒸發(fā)段與冷凝段間溫差因 很小，所以 也很小但 （ ）隨 Q的增加而增加，可用于對(duì)等溫要求很高的黑體爐、等溫爐等 94熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)熱量： 即熱流密度：所以216。熱管的特性－熱流密度可調(diào)性95熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。熱管的特性－傳熱方向的可逆性96熱源：熱流體的對(duì)流，熱固體的輻射熱，固體的導(dǎo)熱單向傳熱：熱二極管，美國(guó)阿拉斯加輸油管道的永久凍土層熱管保護(hù)系統(tǒng)， 114000支熱管，長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá) 21m。 溫度控制：可控?zé)釋?dǎo)熱管。熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。熱管的特性－ 對(duì)外界要求的適應(yīng)性97熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)216。熱管的特性－熱管的傳熱極限粘性極限聲速極限攜帶極限毛細(xì)極限沸騰極限98熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)R1：熱源與蒸發(fā)段外壁面間的（對(duì)流）換熱熱阻R2：蒸發(fā)段管壁的徑向?qū)釤嶙琛3：蒸發(fā)段吸液芯的（徑向）導(dǎo)熱熱阻R4：蒸發(fā)段內(nèi)表面的 蒸發(fā)換熱熱阻R5：蒸汽的軸向流動(dòng)熱阻R6：冷凝段內(nèi)表面的冷凝換熱熱阻R7：冷凝段吸液芯的（徑向）導(dǎo)熱熱阻R8：冷凝段管壁的（徑向）導(dǎo)熱熱阻R9：冷源與冷凝段外壁面的（對(duì)流）換熱熱阻R10：管壁與吸液芯的軸向?qū)釤嶙鑂5R4R3R2R1R10R6R7R8R9Th Tc216。熱管傳熱的熱阻模型99熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用（一）空間飛行器 溫度控制：衛(wèi)星航天飛行器宇宙服 高傳熱量小溫差的傳熱100熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用（二）核反應(yīng)堆核反應(yīng)堆堆芯的熱控制。101熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用余熱回收系統(tǒng)特點(diǎn)：傳熱溫差小；傳遞熱量大。102熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用余熱回收系統(tǒng) :熱管鍋爐、熱管省煤器、熱管空預(yù)器103熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用余熱回收系統(tǒng)加熱爐余熱回收 高爐熱風(fēng)爐余熱回收 水泥窯爐余熱發(fā)電窯爐余熱回收 干燥機(jī)余熱回收 鍋爐空氣預(yù)熱器 104熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用熱管散熱器105熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用106熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用107熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用電子器件冷卻有效的散熱已成為十分重要的問題，常規(guī)金屬（單相）散熱器已無法滿足不斷增長(zhǎng)的散熱要求，高效、被動(dòng)、緊湊型的相變散熱器 —— 熱管散熱器的應(yīng)用已勢(shì)在必行。大功率 IGBT熱管散熱器108熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用高端 CPU熱管散熱器 109熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用Note Book RHE Type 110熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用Note Book RHE Type FanFan111熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用IPC or Server RHE Type 112Desktop PC熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù) 熱管的應(yīng)用113熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù)216。 計(jì)算機(jī) CPU用熱管散熱器176。C/W at 90 watts with 2 m/s air flow thermal resistance .45176。C/W at 400 ft/min 114熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù)216。 筆記本電腦用熱管散熱器及大功率 IGBT用熱管散熱器115熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v 熱管技術(shù)216。 ThermaBase?heatsinks 利用了熱管的工作原理 ,但更符合大功率的散熱方式 ,傳熱效率較傳統(tǒng)的型材散熱器高。 散熱器基板溫度低使元器件的可靠性更高。 風(fēng)扇尺寸或數(shù)量的減少可以有效降低成本。 風(fēng)扇的可以以較低的運(yùn)轉(zhuǎn)速度使風(fēng)扇的可靠性提高。 對(duì)冷卻風(fēng)量的需求減小可以降低系統(tǒng)的噪音。 散熱器較輕可以減少振動(dòng)損壞。 元器件的布局具有更大的靈活性。 116熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù)216。ThermaBase?heatsinks 與型材散熱器的比較117熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)Internal structure of a ThermaBase? Heat Sinkv熱管技術(shù)216。ThermaBase?heatsinks 的工作原理118熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù)216。ThermaBase?heatsinks 的工作原理119熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)v熱管技術(shù)216。Phaseplane216。材料： AL MR－ 162。216。Fill fluid：丙酮216。熱阻： 216。尺寸： 120總結(jié)v回顧所學(xué)的內(nèi)容本課程詳細(xì)講述了風(fēng)路的設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)計(jì)算方法、風(fēng)扇的基本定律及噪音的評(píng)估方法 、海拔高度對(duì)熱設(shè)計(jì)的影響及解決對(duì)策、熱仿真技術(shù)、熱設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì) v如何應(yīng)用？大家在產(chǎn)品開發(fā)中遇到一般實(shí)際的熱設(shè)計(jì)問題，都可以根據(jù)本課程講述的方法解決。121謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH