換熱器原理與設(shè)計(jì)課件第三章電子設(shè)備用冷板設(shè)計(jì)

換熱器原理與設(shè)計(jì)課件第三章電子設(shè)備用冷板設(shè)計(jì)目錄CONTENTS電子設(shè)備用冷板概述電子設(shè)備用冷板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電子設(shè)備用冷板的制造工藝電子設(shè)備用冷板的性能測(cè)試與評(píng)估電子設(shè)備用冷板的應(yīng)用案例01電子設(shè)備用冷板概述CHAPTER作用電子設(shè)備用冷板的主要作用是散熱，通過(guò)將熱量從電子設(shè)備中導(dǎo)出，以維持設(shè)備正常工作溫度，防止過(guò)熱導(dǎo)致性能下降或損壞。重要性隨著電子設(shè)備性能的不斷提升，產(chǎn)生的熱量也越來(lái)越多，散熱問(wèn)題愈發(fā)突出。因此，冷板的設(shè)計(jì)與優(yōu)化對(duì)于保證電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。冷板的作用與重要性分類根據(jù)不同的散熱方式，冷板可以分為自然對(duì)流散熱冷板、強(qiáng)制風(fēng)冷冷板、液冷冷板等。特點(diǎn)不同類型的冷板有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)。例如，自然對(duì)流散熱冷板適用于低功耗、發(fā)熱量小的設(shè)備；強(qiáng)制風(fēng)冷冷板需要風(fēng)扇或泵等外部設(shè)備；液冷冷板散熱效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。冷板的分類與特點(diǎn)隨著電子設(shè)備性能的提升，需要更高的散熱效率來(lái)維持設(shè)備正常工作溫度。因此，高效散熱材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是未來(lái)的研究重點(diǎn)。高效散熱為了滿足電子設(shè)備便攜性和集成化的需求，冷板的輕量化和小型化設(shè)計(jì)也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。輕量化與小型化通過(guò)引入傳感器和智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷板的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)，提高散熱效果和設(shè)備的穩(wěn)定性。智能化控制冷板的發(fā)展趨勢(shì)02電子設(shè)備用冷板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)CHAPTER冷板應(yīng)具備高效的散熱性能，確保電子設(shè)備在正常工作時(shí)產(chǎn)生的熱量能夠迅速散去，保持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。高效散熱在滿足散熱性能的前提下，冷板應(yīng)盡可能采用輕量化材料和結(jié)構(gòu)，以減小整體設(shè)備的重量。輕量化設(shè)計(jì)冷板設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其可靠性，選用高導(dǎo)熱、高穩(wěn)定性的材料，以確保長(zhǎng)期使用的可靠性?？煽啃岳浒逶O(shè)計(jì)應(yīng)便于拆卸和維護(hù)，方便對(duì)冷板進(jìn)行清潔、維修和更換。可維護(hù)性冷板設(shè)計(jì)的基本原則高導(dǎo)熱材料輕量化材料耐腐蝕材料高強(qiáng)度材料冷板材料的選用01020304選用具有高導(dǎo)熱性能的材料，如銅、鋁等金屬材料，能夠快速傳遞熱量。為減輕設(shè)備重量，可選用質(zhì)量較輕的材料，如鋁合金、鎂合金等。在潮濕、高溫等惡劣環(huán)境下使用的冷板，應(yīng)選用耐腐蝕的材料，如不銹鋼等。對(duì)于承受較大壓力或振動(dòng)的冷板，應(yīng)選用高強(qiáng)度材料，以確保其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。冷板的導(dǎo)熱系數(shù)是衡量其熱傳導(dǎo)性能的重要參數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)越高，熱傳導(dǎo)性能越好。導(dǎo)熱系數(shù)冷板的熱阻反映了熱量在冷板內(nèi)傳遞的難易程度，熱阻越小，說(shuō)明熱傳導(dǎo)性能越好。熱阻冷板的傳熱方式包括熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射，不同傳熱方式對(duì)冷板的熱傳導(dǎo)性能有不同影響。傳熱方式冷板內(nèi)的溫度梯度影響熱量傳遞的方向和速度，合理的溫度梯度有助于提高冷板的熱傳導(dǎo)性能。溫度梯度冷板的熱傳導(dǎo)性能03電子設(shè)備用冷板的制造工藝CHAPTER冷板的加工工藝流程將原材料切割成所需尺寸和形狀。在冷板上加工出必要的孔洞，以適應(yīng)電子元件的安裝和散熱需求。將冷板按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行折彎處理，以實(shí)現(xiàn)所需的形狀和結(jié)構(gòu)。將各個(gè)部件焊接在一起，形成一個(gè)完整的冷板。切割打孔折彎焊接利用高能激光束將冷板各部件焊接在一起，具有速度快、精度高、熱影響區(qū)小等優(yōu)點(diǎn)。激光焊接電阻焊接超聲波焊接通過(guò)電流通過(guò)焊接點(diǎn)產(chǎn)生熱量，將冷板各部件焊接在一起，具有焊接強(qiáng)度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。利用超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱能將冷板各部件焊接在一起，適用于塑料等非金屬材料的焊接。030201冷板的焊接技術(shù)在冷板表面噴涂防銹、防氧化涂層，以提高冷板的耐腐蝕性能和使用壽命。噴涂在冷板表面電鍍一層金屬膜，以提高冷板的導(dǎo)熱性能和美觀度。電鍍通過(guò)電解氧化處理，在冷板表面形成一層氧化膜，以提高冷板的耐腐蝕性能和絕緣性能。陽(yáng)極氧化冷板的表面處理04電子設(shè)備用冷板的性能測(cè)試與評(píng)估CHAPTER

熱傳導(dǎo)性能測(cè)試熱傳導(dǎo)系數(shù)測(cè)試?yán)浒宓臒醾鲗?dǎo)系數(shù)，以評(píng)估其在不同溫度和壓力下的熱傳導(dǎo)性能。熱阻抗測(cè)量冷板的熱阻抗，以評(píng)估其在特定條件下的熱阻抗大小。溫度分布通過(guò)溫度測(cè)量技術(shù)，測(cè)試?yán)浒逶诓煌瑮l件下的溫度分布情況，以評(píng)估其熱傳導(dǎo)性能的均勻性。疲勞測(cè)試模擬冷板在實(shí)際使用過(guò)程中所受到的周期性應(yīng)力，進(jìn)行疲勞測(cè)試以評(píng)估其壽命和可靠性。強(qiáng)度測(cè)試對(duì)冷板進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲等強(qiáng)度測(cè)試，以評(píng)估其在承受機(jī)械應(yīng)力時(shí)的性能表現(xiàn)。振動(dòng)測(cè)試對(duì)冷板進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，以評(píng)估其在振動(dòng)環(huán)境中的穩(wěn)定性和可靠性。機(jī)械性能測(cè)試在不同溫度條件下測(cè)試?yán)浒宓男阅鼙憩F(xiàn)，以評(píng)估其在溫差較大環(huán)境下的適應(yīng)性。溫度變化測(cè)試在濕度較大的環(huán)境中測(cè)試?yán)浒宓男阅鼙憩F(xiàn)，以評(píng)估其在潮濕環(huán)境下的適應(yīng)性。濕度測(cè)試對(duì)冷板進(jìn)行耐腐蝕測(cè)試，以評(píng)估其在不同腐蝕環(huán)境中的耐受能力。耐腐蝕測(cè)試環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試05電子設(shè)備用冷板的應(yīng)用案例CHAPTER總結(jié)詞：高效散熱詳細(xì)描述：隨著智能手機(jī)的性能不斷提升，芯片的發(fā)熱量也在增加。為了確保手機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和延長(zhǎng)電池壽命，需要在手機(jī)中設(shè)計(jì)高效的冷板，將芯片產(chǎn)生的熱量快速導(dǎo)出并分散到手機(jī)的其他部分。智能手機(jī)中的冷板設(shè)計(jì)小型化設(shè)計(jì)總結(jié)詞由于智能手機(jī)的體積有限，冷板設(shè)計(jì)需要充分考慮空間利用率。小型化設(shè)計(jì)使得冷板能夠適應(yīng)手機(jī)內(nèi)部緊湊的空間，同時(shí)保證散熱效果。詳細(xì)描述智能手機(jī)中的冷板設(shè)計(jì)總結(jié)詞輕量化材料詳細(xì)描述為了減輕手機(jī)的重量和提升便攜性，冷板材料通常選用輕量化的鋁合金或銅合金。這些材料具有良好的導(dǎo)熱性能和較輕的重量，能夠滿足手機(jī)散熱需求。智能手機(jī)中的冷板設(shè)計(jì)總結(jié)詞詳細(xì)描述總結(jié)詞詳細(xì)描述總結(jié)詞詳細(xì)描述多熱源協(xié)同散熱筆記本電腦中通常包含CPU、GPU和南橋等多個(gè)發(fā)熱組件。為了確保各個(gè)組件溫度的均衡，需要設(shè)計(jì)合理的冷板布局，使得各個(gè)熱源能夠有效地通過(guò)冷板進(jìn)行散熱。風(fēng)扇與熱管結(jié)合在筆記本電腦的冷板設(shè)計(jì)中，通常會(huì)采用風(fēng)扇和熱管結(jié)合的方式進(jìn)行散熱。風(fēng)扇通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流將熱量帶走，而熱管則負(fù)責(zé)將熱量從熱源傳導(dǎo)到散熱鰭片上，進(jìn)一步提高散熱效率。優(yōu)化進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口為了更好地引導(dǎo)氣流，筆記本電腦的冷板設(shè)計(jì)會(huì)特別考慮進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的優(yōu)化。通過(guò)合理的開(kāi)孔和氣流通道設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)散熱效果并降低風(fēng)扇噪音。筆記本電腦中的冷板設(shè)計(jì)總結(jié)詞詳細(xì)描述總結(jié)詞詳細(xì)描述總結(jié)詞詳細(xì)描述高密度散熱服務(wù)器通常會(huì)安裝大量的CPU、內(nèi)存和硬盤等高發(fā)熱組件，因此需要設(shè)計(jì)高效的冷板來(lái)應(yīng)對(duì)高密度熱流。冷板需要具備大面積的散熱鰭片和合理的氣流通道，以快速導(dǎo)出熱量。冗余與備份設(shè)計(jì)為了確保服務(wù)器的穩(wěn)定運(yùn)行，通常會(huì)在冷板設(shè)計(jì)中加入冗余和備份散熱方