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机箱机柜的使用方便

发布时间:2015-10-19  发布者:华桓电子机箱

近年来集成电路的集成度及设备组装密度逐渐提高设备体积日益减小致使设备单位表面热流密度不断增大。随着温度的增加元器件的失效率将呈指数增长又相应降低了设备的性。

因此,要电子设备系统参数的稳定性,提高电子设备的工作性能和性,就采取控制温升的措施,即搞好热设计。电子设备的热设计包括的内容很多,根据热控制的方式可分为被动和主动两种。

被动控温方式。包括在设备表面加涂层、镀层。采用多层隔热材料和相变材料等具有热辐射性质的材料。主动式控温。包括采用空气自然对流、强制空气对流、强制液冷、浸没式冷却、温差电制冷等一些冷却降温方式。

自然散热是电子设备中普遍采用的冷却方式之一,它具有   、、和维修量小等优点。在声呐设备中大都采用自然散热和强迫风冷。在进行整机热设计时,由于影响因素较多。计算公式都很繁杂,计算起来非常困难。因此,设计时往往凭经验。对所设计机箱的散热性能,缺乏确切的定量数据,难以确定是否满足散热要求。为便于计算。笔者根据机箱机壳热设计的经验。考虑到实际设计的需要和方便,利用计算机进行辅助设计。尝试编写了“自然散热条件下机柜《箱)的计算机辅助热设计计算”程序。利用这一程序可以计算和分析电子机柜的散热性能。还可校核已设计机柜的热设计的正确性。

为了简化计算和使用方便,在程序中考虑了以下几点:

(l)将设计计算分为两部分。

主程序为计算程序。子程序为物性参数程序,即将机柜自然散热的介质。空气在不同温度下的物性参数程序化。在程序中。把经主程序计算的定性温度。在子程序中采用线性插值的方法。化为数据表格的行数。即可方便地将空气的有关物性参数值自动进行调用。

(2)机箱的自然散热过程,主要是对流、辐射、热传导的混合作用。在计算时。可忽略热传导。这是因为机箱的底座或支撑一般都是绝缘体,且接触面很小,由热传导耗散的功率非常小。因此可认为机壳主要依靠对流和辐射将热量传递到周围环境中去。

(3)在计算热状态时。假定热区的温度以及机箱侧壁上任何一点的温度都相同,设备内部自下而过的空气的温度按线性变化。这样计算比较方便。而计算的结果与实际相差不大。

(4)在计算中,没有采用目前普遍采用的根据设备的热流密度查表选择散热方式。而是采用将计算结果进行试算和比较的方法。一般认为当机壳通风孔的总面积为机壳表面积的20%~30%时。便达到了自然通风冷却的   佳条件。进一步扩大通风孔并不会明显增加放热。利用这一前人总结的经验,计算出   佳条件下通风口散掉的热量。就可确定开通风孔能否满足要求。只要把初步确定的几个条件输入计算机。就能通过计算比较,自动选择散热方式。从而可以免去不的手土计算和查表。

(5)为了免去查表的麻烦,考虑到机柜表面大都采用氧化铝板和涂漆钢板这两种材料,预先选择了这两种材料的黑度,设定了一个开关语句,在进行计算时。输入“。”为铝板。输入“1”为钢板。若采用其它材料。则需查表选择有关黑度。改换程序中原设定的参数。

(6)机柜安装方式不同。会影响机柜参与换热的面积。在程序中。根据目前机柜实际安装的情况,设定和计算了机柜参与换热面为四、五、六面三种情况下的有关参数。

(7)若安装环境允许增加机柜尺寸来达到散热要求,此时在程序中设置了二个开关语句:T月时为尺寸可变,T·。为不可变。即需采用其他冷却方式;Nl<时为长度可变,N月时为宽度可变,N>l时为高度可变。每次变化率增加。。lm,反复计算。逐次逼近,直到达到散热要求。

(8)计算前应了解和确定机柜内各单元的总损耗功率、机柜内部的   高允许温度(以机柜内因热   容易损坏的元器件的   高可承受温度为准)、周围环境的   高可能温度、根据总体和标准化要求初步确定的机柜大概尺寸、机柜能够参与换热的面数和机柜所采用的材料等。
 

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