吴晓亮

(河北汇能电子技术有限公司,河北石家庄 050035)

热管散热在大功率电源系统中的运用

吴晓亮

(河北汇能电子技术有限公司,河北石家庄 050035)

大功率军用电源系统的散热设计,对整个系统能否稳定可靠运行,起着极其重要的作用。本文以一个设计案例为基础,通过对系统整体散热方式的选择,到具体从模块散热形式的确定,概括的作了介绍。

系统热设计;热管散热;风冷设计

1 引言

如何保证电子设备的长时间可靠运行,在电子设备广泛应用的今天,一直是个难题。虽然造成电子设备故障的原因很多,但是高温是其中最重要的因素,温度对电子设备的质量影响高达60%。

随着微电子技术及组装技术的发展,现代电子设备正日益成为由高密度组装、微组装所形成的高度集成系统。电子设备热流密度地越来越高,日益成为系统稳定工作和性能提升的绊脚石。数据显示, 45%的电子产品损坏是由于温度过高。

可靠性研究表明:如图1所示一种数字装置失效率与温度之间的关系。随着温度增加,元器件失效率呈指数增长,严重影响设备可靠性。

2 系统散热形式

为保证元器件能长时可靠工作,必须根据元件芯片材料、封装材料和可靠性要求确定一个最高允结温,记为Timax。在为电子元器件和电子设备选择散热或冷却方法时,元器件的最高允许结温是最重要的参数。硅器件塑料封装最高允结温为125℃～150℃。

在实际工作中,元器件的结温是无法测量的,但是元器件的表面温度容易测量,于是通过试验获得对应于从元件表面到环境的温升ΔTs-a的故障率,并以此作为元器件和设备热设计的重要参考指标。……