機(jī)箱設(shè)計(jì)規(guī)范(已改無錯(cuò)字)
2022-09-06 17:23:28 本頁面
【正文】 ，首先要從電子設(shè)備的熱控制入手，一般來說，電子設(shè)備冷卻的方法有以下幾種：（1） 自然冷卻法，靠電子元件自身的熱對(duì)流、輻射、傳導(dǎo)來散發(fā)熱量，優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，成本低，它不需要風(fēng)扇、熱管等冷卻裝置，避免了因機(jī)械部件磨損或故障影響系統(tǒng)可靠性的敝病，縮小了機(jī)箱空間，在設(shè)計(jì)低功耗主板時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮自然冷卻法；（2） 強(qiáng)迫空氣冷卻法，此法在一些熱流密度要求高，溫升要求也比較高的電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，缺點(diǎn)是體積重量大，噪音也較大，機(jī)械部件磨損或故障會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性；（我們公司的工控機(jī)箱大多采用的是此種方法，而此法中用的最多的又是C整機(jī)鼓風(fēng)冷卻法），強(qiáng)迫空氣冷卻的基本形式有三種，a單個(gè)電子元器件的強(qiáng)迫空冷，也就是對(duì)某個(gè)發(fā)熱特別嚴(yán)重的電子元器件設(shè)計(jì)專用風(fēng)道，采取點(diǎn)冷卻的方式；b整機(jī)抽風(fēng)冷卻，也就是把風(fēng)扇裝在出風(fēng)口處，特點(diǎn)是風(fēng)量大，風(fēng)壓小，各部分風(fēng)量比較均勻，適用于單元熱量分布比較均勻，各元件所需冷卻表面的風(fēng)阻較小的機(jī)箱；c整機(jī)鼓風(fēng)冷卻法，也就是把風(fēng)扇裝在進(jìn)風(fēng)口處，特點(diǎn)是風(fēng)壓大，風(fēng)量比較集中，適用于單元內(nèi)熱量分布不均勻，各單元需要專門風(fēng)道冷卻，風(fēng)阻較大，元件較多的機(jī)箱；（3） 整機(jī)抽風(fēng)或鼓風(fēng)所需風(fēng)量公式如下：Qf= Φ / rCpΔt (m3/s)式中 r190。190。190。空氣的密度（kg/ m3）； Cp190。190。190?？諝獾谋葻幔↗/(kg.℃) ）；Φ190。190。190。總損耗功率（熱流量 ）（W）； Δt 190。190。190。冷卻空氣出口與進(jìn)口溫差℃（一般Δt可取10℃左右）（4） 這是一種比較保守的計(jì)算方法，它忽略了機(jī)箱四周對(duì)大氣的輻射和自然對(duì)流換熱所散去的熱量，算出的值偏大；如果外界溫度低于機(jī)箱表面溫度，精確計(jì)算時(shí)，應(yīng)該把輻射和自然對(duì)流換熱所散去的熱量減去，再求所需風(fēng)量，一般在強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)，輻射與自然對(duì)流散熱量約占總散熱量的10%左右， 既Qf= ΦΦ10%/ rCpΔt (m3/s) （5） 直接液體冷卻法，此法適用于體積功率密度較高的電子元器件或部件，優(yōu)點(diǎn)是冷卻效率極高，缺點(diǎn)是需要對(duì)流泵和熱交換器等部件，易損，維護(hù)成本高；（6） 熱管冷卻法，熱管是一種熱傳導(dǎo)效率很高的傳熱器件，其傳熱性能比相同的金屬導(dǎo)熱能力高幾十倍，且熱管兩端的溫差很小，應(yīng)用熱管傳熱時(shí)，主要是如何減小熱管兩端接觸界面上的熱阻；（7） 我們使用最多的是強(qiáng)迫空氣冷卻法，此法中不管采用哪種形式，都要考慮風(fēng)道及風(fēng)孔的設(shè)計(jì)，風(fēng)道因受機(jī)箱體積、箱內(nèi)元器件布局的限制，要根據(jù)具體情況來定；風(fēng)孔設(shè)計(jì)時(shí)要把握以下四條基本準(zhǔn)則： a通風(fēng)孔的開設(shè)要有利于氣流形成有效的自然對(duì)流通道；b進(jìn)風(fēng)孔盡量對(duì)準(zhǔn)發(fā)熱元器件；c進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口要遠(yuǎn)離，為防止氣流短路，應(yīng)開在溫差較大的相應(yīng)位置，進(jìn)風(fēng)孔盡量低，出風(fēng)孔盡量高；d進(jìn)、出風(fēng)孔都應(yīng)考慮電磁泄露，進(jìn)風(fēng)孔還需要考慮防塵；（8） 因防塵網(wǎng)對(duì)進(jìn)風(fēng)有一定的阻礙作用，應(yīng)用時(shí)應(yīng)該根據(jù)機(jī)箱實(shí)際工作的環(huán)境來定，一般1U機(jī)箱工作的環(huán)境相對(duì)較好，可考慮不用防塵網(wǎng)；防塵網(wǎng)應(yīng)有專門的支架來支撐，拆裝也應(yīng)方便，利于使用者定期清理防塵網(wǎng)上的灰塵；（9） 進(jìn)風(fēng)防塵組件中的主角是風(fēng)扇，它的選用應(yīng)綜合考慮，考慮到降低噪聲及結(jié)構(gòu)的合理性，一般在設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)扇支架都是和插槽架合二為一的； 底板組件：底板組件是一套機(jī)箱的核心部分，在結(jié)構(gòu)上, 底板組件是由底板支架、插槽架、I/O架和I/O彈片四部份組成，而設(shè)計(jì)時(shí)，最關(guān)心的是裝在這些支架上的主板、底板之間的位置、尺寸關(guān)系，目前為止，還沒有找到過這方面的現(xiàn)成資料，我以我們公司現(xiàn)有的底板、主板經(jīng)測(cè)繪后，總結(jié)出它們之間的關(guān)系如圖111，供大家設(shè)計(jì)時(shí)參考：圖111 底板組件的四個(gè)零件中，I/O架的尺寸與主板關(guān)系最為密切，我公司以前的機(jī)箱對(duì)此件的尺寸未做統(tǒng)一規(guī)定，我根據(jù)我們以前的老產(chǎn)品及主板尺寸定出I/O架的主要關(guān)聯(lián)尺寸，見圖1
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