下一代手持设备在满足严格的工业产品设计要求的基础上，需解决两方面的热设计问题，一是产品的表面触摸温度能使消费者感觉舒服，二是确定产品内部关键元器件的最高温度范围。本文讨论的就是平板电脑在设计中如何满足这些方面的要求。平板电脑的热模型是运用FloTHERM XT创建的，以了解平板电脑在各种操作条件下的最大允许功耗。其热模型也用来进行参数研究，以寻求内部元器件在平板电脑内的最佳散热路径。
最大功耗
以往在手提电脑和台式电脑上运行的应用程序，现在也能够在手持设备上运行了。手持设备外形较小，且需要采用被动式散热，在此条件下提供良好的性能将面临更大的挑战。针对手持设备的散热挑战，一些专家已进行了专门的研究。
自然对流和辐射形成的最大可能的功耗在此项研究中已被计算出并在图1中展示。另外，在周围温度为25℃的海平面温度，且表面温度不超过41℃的触摸温度的条件下计算出了总功耗。其中，由Berhe计算出的铝封装的最大触摸温度为41℃。
图1 自然对流和辐射形成的最大可能的功耗
当把平板电脑垂直放置在半空中时，其各表面产生热传导和热辐射，此时的理论最大总功耗是13.9瓦，如图2所示。当把其水平放置时，产生的最大总功耗下降至13.1瓦。当把其放置在水平隔热的表面上时，热传导只发生在其两侧面和前表面，此时的最大功耗下降到7.9瓦，如图3所示。这种状况发生在平板电脑背部的热传导被阻碍，如当用户把平板电脑放置在毛毯或枕头上时。这些数值针对平板电脑在静止的空气中所耗散的最大热量，做出了界定。
图2 平板电脑垂直放置在半空中的热传导和热辐射
图3 平板电脑水平放置在半空中的热传导和热辐射
为了计算总功耗，须作出以下假设：长240mm宽180mm的典型平板电脑，处在表面温度均匀的理想状态下。在表面发射率为0.8的保守假设下，当环境温度为25℃时，辐射热传导产生的热功耗占据总功耗的一半以上。
为达到41℃的触摸温度，设计参数需认真设定。应将平板电脑设计成等温的，以使其到周围环境的热传导是最大的。如此，平板电脑在不超过最大允许的触摸温度的情况下，表面温度远高于周围环境温度以进行最大程度的热传导。当把平板电脑放置在毯子上，其背部热传导被阻止，总功耗会急剧下降。
数值模型的值
为分析不同热管理技术的影响，运用FloTHERM建立了详细的CFD热模型。针对平板电脑内主要处理器的实际热特性数据，可使用T3Ster精确测量，以确定处理器IC及PCB 的热阻，获取处理器顶部及底部的热流量。使用T3Ster产生的处理器的热模型可直接放到FloTHERM中的平板电脑模型内。平板电脑内部的详细热模型结果显示在如图4中。通过FloTHERMXT对元器件的自适应网格划分，得知其表面的对流热传导和辐射热传导信息。
图4 平板电脑内部的详细热模型结果
热点温度下降设计的目的是使触摸温度保持在41℃或以下，因此确定散热器的高传导率的影响尤为重要。针对平板电脑的背部外壳所采用的不同热传导率的材料，已进行了一些参数研究。结果显示在图5中，图6是对其进行的图表总结。此项研究假定每次cae仿真的功耗相同，唯一变化的是外壳的热传导率参数。作为参考，大多数塑料的热传导率是在0.2w/mk的范围内，而铝的热传导率达到了200w/mk，这表明铝的热传导率是塑料的1000倍。
图5 背部外壳采用不同热传导率材料的散热效果
图6 不同热传导率材料的散热效果
处理器热模型的推导
当建立平板电脑的热模型时，处理器的热特性数据并不十分准确。另外，热界面材料供应商提供的数据表并不能准确反应界面材料的热阻以及处理器芯片和散热器间材料的润湿性能。
为摆脱此限制并得到准确的处理器热模型，可使用T3Ster测出从处理器IC芯片到其盖子或散热器及PCB的热阻。利用T3Ster可对半导体封装设备的热阻路径作出动态热分析。晶片的瞬态温度响应和其功率输入阶跃响应的函数关系被记录下来。
由瞬态温度响应得出的结构函数，可反映出散热路径上材料的热阻信息。如图7所示，即为由T3Ster得出的处理器的结构函数，图中的结壳热阻是0.23K/W。
图7 处理器的结构函数
将处理器封装的热模型放到cae仿真模型，要使热点温度下降，可在平板电脑外壳内安置高传导率的散热器，或对其外壳使用高传导率的材料。值得注意的是，平板电脑外壳的热传导率影响其表面触摸温度，当热传导率下降时，表面触摸温度会上升。
例如，如果平板电脑的外壳是用传导率为0.2w/mk的塑料制成的，由于塑料的低传导率会导致外壳与皮肤间较少热量的传递，那么用户感知的外壳温度会比用铝制成的外壳温度要低，感觉会更凉爽些。虽然塑料制成的外壳比较厚，但由于外壳面积较大，因此相比铝制外壳，其热传导并不会显著下降。这个结论的前提是塑料外壳内使用的是高传导率的铝板或
石墨板。
总结
平板电脑的尺寸影响其内部元器件的功耗，元器件的功耗也将影响平板电脑内部的热点温度下降的程度。很少有工程师能够意识到平板电脑外部表面的辐射散热能力。热辐射在平板电脑热设计中的重要性，直至能够精确计算出后才被意识到。如果其表面发射率高，那么向周围环境的热传导将有超过一半来自于辐射。降低产品的热点温度，扩散其热量，以增进热传导；通过对流和热辐射最大限度地促进产品表面的热传导。
总之，为平板电脑正确建立热模型，可以快速测试设计效果和材料变化引起的效果，从而避免测试样机导致的高成本和进度延误。热设计工程师可通过构建热模型进行多方面检测，而不仅限于使用样机检测。如此将设计出更精致的平板电脑，使其更能满足用户需求，也更具竞争优势。高质量的热模型将加快产品投放，降低研发成本。由于能够使用cae仿真软件进行准确cae仿真，从而无需制造样机进行检测，只需对最终产品样本进行检测即可。
参考文献：制信网https://www.doczj.com/doc/e77231722.html,/cae/
一．运用电各气设备图形符号绘制电气系统图应注意以下几点：1．符号尺寸大小、线条粗细根据国家标准可以放大与缩小，但在同一张图样中，同一符号的尺寸应保持一致，各符号间及符号本身比例应保持不变。 2．标准中示出的符号方位在不改变符号含义的前提下，可根据图面布置的需要旋转或成镜像位置放置，但文字和指示方向不得倒置。 3．大多数符号可以加上补充说明标记。 4．部分具体器件的图形符号可以由设计者根据国家标准的符号要素、一般符号和限定符号组合而成。 5．国家标准未规定的图形符号可根据实际需要，按突出特征、结构简单、便于识别的原则进行设计，但需要报国家标准局备案。当采用其他来源的符号或代号时，必须在图解和文件上说明其含义。 二．机床电气原理图分析方法 在仔细阅读设备说明书，了解机床电气控制系统的总体结构、电机的分布状况及控制要求等内容之后，便可以对其电气原理图进行阅读分析。 1．主电路分析。先分析执行元件的线路。一般先从电机着手，即从主电路看有哪些控制原件的主触头和附加元件，根据其组合规律大致可知该电动机的工作情况（是否有特殊的启动、制动要求、要不要正反转，是否要求调速等）。 这样分析控制电路时就可以有的放矢。 2．控制电路分析。在控制电路中，由主电路的控制元件、主触头文字符号找到有关的控制环节以及环节间的联系，将控制线路“化整为零”，按功能不同划分成若干单元控制线路进行分析。通常按展开顺序表、结合元件表、元件动作位置图表进行阅读。 . 从按动操作按钮（应记住各信号元件、控制元件或执行元件的原始状态）开始查询线路。观察元件的触头信号时如何控制其他元件动作的，查看受驱动的执行元件有何运动；再继续追查执行元件带动机械运动时，会使哪些信号元件状态发生变化。在识图过程中，特别要注意相互联系和制约关系，直至将线路全部看懂为止。 3．辅助电路分析。辅助电路包括执行元件的工作状态、电源显示、参数测定、照明和故障报警等单元电路。实际应用时，辅助电路中很多部分由控制电路中元件进行控制，所以常将辅助电路和控制电路一起分析，不再将辅助电路单独列出分析。 4．联锁与保护环节分析。生产机械对于系统的安全性、可靠性均有很高的要求，实现这些要求，除了合理的选择拖动、控制方案外，在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。在电气原理图的分析过程中，电气联锁与电气保护环节是一个重要的内容，不能遗漏。 5．特殊控制环节分析。在某些控制线路中，还设置了一些主电路、控制电路关系不密切，相对独立的控制环节，如产品计数器装置、自动检测系统、晶闸管触发电路、自动调温装置等。这些部分往往自成一个小系统，其识图分析方法可以参照上述分析过程，并灵活运用电子技术、自控系统等知识逐一分析。 6．整体检查。经过“化整为零”，逐步分析各单元电路工作原理及各部分控制关
电子产品热设计、热分析及热测试培训 各有关单位： 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。电子设备日益提高的热流密度，使设计人员在产品的结构设计阶段必将面临热控制带来的严酷挑战。热设计处理不当是导致现代电子产品失效的重要原因，电子元器件的寿命与其工作温度具有直接的关系，也正是器件与PCB中热循环与温度梯度产生热应力与热变形最终导致疲劳失效。而传统的经验设计加样机热测试的方法已经不适应现代电子设备的快速研制、优化设计的新需要。因此，学习和了解目前最新的电子设备热设计及热分析方法，对于提高电子设备的热可靠性具有重要的实用价值。所以，我协会决定分期组织召开“电子产品热设计、热分析及热测试讲座”。现具体事宜通知如下 【主办单位】中国电子标准协会培训中心 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 一、课程提纲：课程大纲以根据学员要求，上课时会有所调整，具体以报到时的讲义为准。 一、热设计定义、热设计内容、传热方法 1 热设计定义 2 热设计内容 3 传热方法简介 二、各种元器件典型的冷却方法 1 哪些元器件需要热设计
2 冷却方法的选择 3.常用的冷却方法及冷却极限各种元器件典型的冷却方法 4. 冷却方法代号 5 各种冷却方法的比较 三、自然冷却散热器设计方法 1 自然冷却散热器设计条件 2 热路图 3 散热器设计计算 4 多个功率器件共用一个散热器的设计计算 5 正确选用散热器 6 自然冷却散热器结温的计算 7 散热器种类及特点 8 设计与选用散热器禁忌 四、强迫风冷设计方法 1 强迫风冷设计基本原则 2 介绍几种冷却方法 3. 强迫风冷用风机 4. 风机的选择与安装原则 5 冷却剂流通路径的设计 6 气流倒流问题及风道的考虑 7 强迫风冷设计举例(6个示例) 五、液体冷却设计方法
1、物理电路图分析方法 首先，看到电路图判断是串联还是并联电路一定要记住两种电路各自的电流电压的特点可以将已知的条件标注在图上还有，多做有关这方面的典型习题，尤其是老师的举例，多问同学和老师同一个电路图可能有不同看法或分析方法的，但结果是一样的物理不能只靠死记硬背，要多观察，善于思考电路图不会刻意和老师多沟通画电路图的方法：先辨别是串联还是并联，若是并联，再找开关控制哪条干路和支路。 首先牢记电器符号的代表意义，弄清每个元件在电路中的作用，结合生活中常遇电路，多看、多画、多联系实际。遇到电路图时，按：电源+——开关——用电器——电源- 的顺序看，注意串联、并联器件在电路中的作用（分压、分流、限流等）。这个还是要多加练习的。 最基本的，先找到电源正极，电流就从电源正极出发，沿着导线流。遇到分叉路的时候这样看：如果分叉路中有一条是没有任何电器的，只是一条导线，或者只有电流表，（初中阶段电流表是可以看做没有电阻的，所以也相当于一根导线），那么所有的电流肯定只会走这个叉路，不会走别的地方。如果分叉路中有一条是有电压表的（初中阶段电压表看做电阻无限大，也就相当于断路），那么电流肯定不会走这条路。 除了上述两种特殊情况外，电流到了分叉路口就会往各个支路流去，每个支路电流的大小可以用欧姆定律计算。 上面对初中物理电路图分析方法的知识讲解学习，相信同学们已经很好的掌握了吧，希望上面的电路图分析方法给同学们的学习很好的帮助。 2、电路图其实就是看看串联还是并联。 第1步：所有电压表以及它左右两边直至节点的导线遮去不看。 第2步：寻找有没有其他节点，如果有再看两两节点之间的东西，比如电流表测什么电流（与之串联）之类的。（电源到节点的电阻或者电流表是在干路上的，这点要明白，先用铅笔描干路） 第3步：复查，重新走一遍电路，还是电压表遮掉。
电路图识图方法：10大原则与7大步骤 01、电路简化的基本原则 初中物理电学中的复杂电路可以通过如下原则进行简化： 第一：不计导线电阻，认定R线≈0。有电流流过的导线两端电压为零，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）。 第二：开关闭合时等效于一根导线；开关断开时等效于断路，可从电路两节点间去掉。开关闭合有电流流过时，开关两端电压为零，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）。 第三：电流表内阻很小，在分析电路的连接方式时，有电流表的地方可看作一根导线。 第四：电压表内阻很大，在分析电路的连接方式时，有电压表的地方可视作断路，从电路两节点间去掉． 第五：用电器(电阻)短路：用电器(电阻)和导线(开关、电流表)并联时，用电器中无电流通过(如下图示)，可以把用电器从电路的两节点间拆除(去掉)。
第六：滑动变阻器Pa段被导线（金属杆）短接不工作，去掉Pa段后，下图a变为图b。 第七：根据串、并联电路电流和电压规律“串联分压、并联分流”分析总电流、总电压和分电流、分电压的关系。 第八：电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流，电压表和哪个用电器并联就测哪个用电器的电压。判断电压表所测量的电压可用滑移法和去源法。 第九：电压表原则上要求并联在电路中，单独测量电源电压时，可直接在电源两端。 一般情况下，如果电压表串联在电路中，测得的电压是电源两端电压（具体情况见笔记）。电流表直接接在电源两端会被烧坏，且让电源短路，烧坏电源。 第十：如果导线上（节点之间）没有用电器（开关，电流表除外），那么导线上的各点可以看做是一个点，可以任意合并、
分开、增减。（此法又称节点法）例如： 02、电路简化步骤 第一步：按照题目要求将断开的开关去掉，将闭合的开关变成导线。 第二步：将电流表变成导线（视具体情况也可保留）。 第三步：去掉电压表。 第四步：合并(或者换位）导线上的节点。（此步骤在电路中用电器比较多，且相互纠结时，采用）。 第五步：画出等效电路图，判断各用电器是串联还是并联。 第六步：在原电路中利用原则七、八判断电流表和电压表各测量哪个用电器的电流和电压。 第七步：将电压表和电流表添加到等效电路图中，分析各电流表和电压表示数之间的关系。（利用原则七） 03、经典例题选讲 例1：在如下电路图中，开关S闭合后，电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是1V,如果A2的示数是0.2A,那么A1的示数是多少？试求两只灯泡两端的电压。
习题1 1. 平壁的厚度为δ，两表面温度分别为t 1和t 2，且t 1＞t 2。平壁材料之导热系数与温度的关系呈线性，即()01t λλβ=+。试求热流密度和壁内温度分布的表达式。 2. 变压器的钢片束由n 片钢片组成，每一钢片的厚度为0.5mm ，钢片之间敷设有厚度为0.05mm 的绝缘纸板。钢的导热系数为58.15W/(m ·℃)，绝缘纸的导热系数为0.116 W/(m ·℃)。试求热流垂直通过钢片束时的当量导热系数。 3. 用稳定平板导热法测定固体材料导热系数的装置中，试件做成圆形平板，平行放置于冷、热两表面之间。已知试件直径为150mm ，通过试件的热流量Φ＝60W ，热电偶测得热表面的温度和冷表面的温度分别为180℃和30℃。检查发现，由于安装不好，试件冷、热表面之间均存在相当于0.1mm 厚空气隙的接触热阻。试问这样测得的试件导热系数有多大的误差？ 4. 蒸汽管道的外直径为30mm ，准备包两层厚度均为15mm 的不同材料的热绝缘层。第一种材料的导热系数λ1＝0.04W/(m ·℃)，第二种材料的导热系数λ2＝0.1W/(m ·℃)。若温差一定，试问从减少热损失的观点看下列两种方案：⑴第一种材料在里层，第二种材料在外层；⑵第二种材料在里层，第一种材料在外层。哪一种好？为什么？ 5. 导热复合壁，由λ1＝386W/(m ·℃)的铜板，λ2＝0.16W/(m ·℃)的石棉层及λ3＝0.038W/(m ·℃)的玻璃纤维层组成，它们的厚度分别为2.5cm 、3.2mm 和5cm 。复合壁的总温差为560℃，试求单位面积的热流量为多少？ 6. 内径为300mm 、厚度为8mm 的钢管，表面依次包上一层厚度为25mm 厚的保温材料（λ＝0.116W/(m ·℃)）和一层厚度为3mm 的帆布（λ＝0.093W/(m ·℃)）。钢的导热系数为46.5W/(m ·℃)。试求此情况下的导热热阻比裸管时增加了多少倍？ 7. 蒸汽管道材料为铝，导热系数为204W/(m ·℃)，内、外直径分别为86mm 和100mm ，内表面温度为150℃。用玻璃棉（λ＝0.038W/(m ·℃)）保温，若要求保温层外表面温度不超过40℃，且蒸汽管道允许的热损失为φ1＝50W/m ，试求玻璃棉保温层的厚度至少应为多少？
目录 摘要： (2) 第1章电子产品热设计概述： (2) 第1.1节电子产品热设计理论基础 (2) 1.1.1 热传导： (2) 1.1.2 热对流 (2) 1.1.3 热辐射 (2) 第1.2节热设计的基本要求 (3) 第1.3节热设计中术语的定义 (3) 第1.4节电子设备的热环境 (3) 第1.5节热设计的详细步骤 (4) 第2章电子产品热设计分析 (5) 第2.1节主要电子元器件热设计 (5) 2.1.1 电阻器 (5) 2.1.2 变压器 (5) 第2.2节模块的热设计 (5) 电子产品热设计实例一：IBM “芯片帽”芯片散热系统 (6) 第2.3节整机散热设计 (7) 第2.4节机壳的热设计 (8) 第2.5节冷却方式设计： (9) 2.5.1 自然冷却设计 (9) 2.5.2 强迫风冷设计 (9) 电子产品热设计实例二：大型计算机散热设计： (10) 第3章散热器的热设计 (10) 第3.1节散热器的选择与使用 (10) 第3.2节散热器选用原则 (11) 第3.3节散热器结构设计基本准则 (11) 电子产品热设计实例三：高亮度LED封装散热设计 (11) 第4章电子产品热设计存在的问题与分析： (15) 总结 (15) 参考文献 (15)
电子产品热设计 摘要： 电子产品工作时，其输出功率只占产品输入功率的一部分，其损失的功率都以热能形式散发出去，尤其是功耗较大的元器件，如：变压器、大功耗电阻等，实际上它们是一个热源，使产品的温度升高。因此，热设计是保证电子产品能安全可靠工作的重要条件之一，是制约产品小型化的关键问题。另外，电子产品的温度与环境温度有关，环境温度越高，电子产品的温度也越高。由于电子产品中的元器件都有一定的温度范围，如果超过其温度极限，就将引起产品工作状态的改变，缩短其使用寿命，甚至损坏，使电子产品无法稳定可靠地工作。 第1章电子产品热设计概述： 电子产品的热设计就是根据热力学的基本原理，采取各种散热手段，使产品的工作温度不超过其极限温度，保证电子产品在预定的环境条件下稳定可靠地工作。 第1.1节电子产品热设计理论基础 热力学第二定律指出：热量总是自发的、不可逆转的，从高温处传向低温处，即：只要有温差存在，热量就会自发地从高温物体传向低温物体，形成热交换。热交换有三种模式：传导、对流、辐射。它们可以单独出现，也可能两种或三种形式同时出现。 1.1.1 热传导： 气体导热是由气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。金属导体中的导热主要靠自由电子的运动来完成。非导电固体中的导热通过晶格结构的振动实现的。液体中的导热机理主要靠弹性波的作用。 1.1.2 热对流 对流是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。对流仅发生在流体中，且必然伴随着有导热现象。流体流过某物体表面时所发生的热交换过程，称为对流换热。 由流体冷热各部分的密度不同所引起的对流称自然对流。若流体的运动由外力(泵、风机等)引起的，则称为强迫对流。 1.1.3 热辐射 物体以电磁波方式传递能量的过程称为热辐射。辐射能在真空中传递能量，且有能量方
热设计讲座 （一）常用词汇和三种传热方式 热设计是设备开发中必不可少的环节。本连载将为大家讲解热设计中的常见词汇，然 后结合习题，学习三种传热方式及各种方式的作用，以及能够简化散热措施相关计算的“热欧姆定律”等。 关于“热”，最重要的定律是“能守恒定律”，因为热也是一种能量。热能出现后不会消失，只能转移到其他物体或转移成其他形式。也就是说，制造散热机构的目的，就是想办法让热尽快转移。水会蒸发但是不会消失，与热类似。下面就以水为例来解释热（图1）。水从水龙头中流出相当于发热，积存的水量（L）相当于热量（J），水位（m）相当于温度（K 或℃）。 图1：用水打比方，思考热的移动 从宏观来看，热是“能量的集合”，可以认为与水相同。热量的单位是“J（焦耳）”，温度（相当于水位）由单位时间产生的热能及其移动量决定，因此，热计算中主要使用的公式是热流量（J/s或W）。 根据能量守恒定律，能量是守恒的，但温度不守恒。守恒意味着加法成立，例如，1J 热量加上1J热量等于2J热量。但另一方面，就像容器改变大小后水位会发生变化一样，温度也会随状态改变，加法自然不成立。 根据守恒守恒定律，热能只能转移，因此，要想实现散热，就必须要把热释放出去。如果水龙头一直出水，容器（图1中的水箱A）的水位就会一直上升，最终灌满整个容器。而散热措施的作用，就是防止水位上升。因此，我们通过用管道将水箱A与其他容器（图1中的水箱B）连接的方法来放水。管道越粗，释放到水箱B里的水就越多，A的水位也就越低。这种对管道的控制就是热设计。 热设计中的常用词汇 电子产品中经常会用到“热阻”（K/W）这个词。在图1的示例中，连接A和B的管道越细，
电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思，也就是用什么原理来实现系统要求。因此，应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究，找出其关键问题是什么，然后根据此关键问题提出实现的原理与方法，并画出其原理框图（即提出原理方案）。提出原理方案关系到设计全局，应广泛收集与查阅有关资料，广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论，一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂，方案实现的难易程度进行分析比较，并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定，那么可对两种方案都进行后续阶段设计，直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较，才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后，便可着手进行总体方案的确定，原理方案只着眼于方案的原理，不涉及方案的许多细节，因此，原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的，它可能由一个单元电路构成，亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来，必须把每一个框图进一步分解成若干个小框，每个小框为一个较简单的单元电路。当然，每个框图不宜分得太细，亦不能分得太粗，太细对选择不同的单元电路或器件带来不利，并使单元电路之间的相互连接复杂化；但太粗将使单元电路本身功能过于复杂，不好进行设计或选择。总之,
应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发，恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图，对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此，必须根据系统要求，明确功能框对单元电路的技术要求，必要时应详细拟定出单元电路的性能指标，然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个，因此必须进行分析比较，择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多，性能、价格和体积各异，而且新品种不断涌现，这就需要我们经常关心元器件信息和新动向，多查阅器件手册和有关的科技资料，尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格，这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适，需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求，其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展，各种集成电路大量涌现，集成电路的应用越来越广泛。今天，一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路，它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况，如：在高频、宽频带、高电压、大电流等场合，集成电路往往还不能适应，有时仍需采用分立元件。另外，对一些功能十分简单的电路，往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题，就不必选用集成电路。
电子电路原理图的分析方法，建议多看看！ 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图，了解电器的功能和工作原理，才能得心应手开展工作的。首先要有过硬的基本功，要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解，能进行划分功能模块，找出信号流向，确定元件作用。若不知电路的作用，可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位，或反相位。电路和组成形式，是放大电路，振荡电路，脉冲电路，还是解调电路。要学会维修电器设备和设计电路，就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块，能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组，让每个功能块形成一个具体功能的元件组合，如基本放大电路，开关电路，波形变换电路等。要掌握分析常用电路的几种方法，熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。１．交流等效电路分析法首先画出交流等效电路，再分析电路的交流状态，即：电路有信号输入时，电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡，还是限幅削波、整形、鉴相等。２．直流等效电路分析法画出直流等效电路图，分析电路的直流系统参数，搞清晶体管静态工作点和偏置性质，级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如：三极管的工作状态，如饱和、放大、截止区，二极管处于导通或截止等。３．频率特性分析法主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率，上、下限频率和频带宽度等，例如：各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。４．时间常数分析法主要分析由Ｒ、Ｌ、Ｃ及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同，尽管它的形式和接法相似，但所起的作用还是不同，常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。最后，将实际电路与基本原理对照，根据元件在电路中的作用，按以上的方法一步步分析，就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。
大功率电子元器件及设备结构的热设计 电子元器件以及电子设备已经在人们生产生活当中的各个领域内所应用。随着电子元器件的集成度越来越高以及功率要求越来越大，因此必然会引起电器元器件的热效应，因此对于大功率电子元器件或电子设备需要进行热设计。文章对大功率电子元器件及设备结构热设计的考虑因素，设计流程及要求以及主要参数计算等均作了简单阐述，可以对研究大功率电子元器件及设备结构的热设计起到积极作用。 标签：大功率；电子元器件；电子设备；热设计 前言 随着现代社会的发展，电子设备已经在人们的生产生活当中得到普遍应用。因此电子设备的可靠性对于人们的生产生活具有十分重要的作用。特别是在一些关键或核心领域，即使是一个小的电子元器件出现问题，都极易可能造成极大的危害。特别是近些年随着硅集成电路的普遍应用，电路的集成得到了成倍的增加，因此各电子元器件或芯片的热量也得到了相应的增加。同时在电子产品小型化，高功率的背景下，电子元器件或电子设备的散热问题就成为了保障设备安全可靠的关键性问题。因此对于现代电子元器件或电子设备若想保持安全可靠性就需要采取科学合理的热设计。 1 大功率电子元器件及设备结构热设计的考虑因素 1.1 大功率电子元器件及设备结构的传热方式 大功率电子元器件及设备结构的传热方式有三种，即导热、对流和辐射。其中导热基本是由气体分子不规则运动时相互碰撞，金属自由电子的运动，非导电固体晶格结构的振动以及液体弹性波产生的。对流则是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。对流仅发生在流体中，且必然伴随着导热现象。流体流过某物体表面时所发生的热交换过程称为对流。辐射主要为电磁波一般考察与太阳、空间环境间的传热时才考虑，其辐射传热系数为： 1.2 大功率电子元器件结温 从广义上将元器件的有源区称为“结”，而将元器件的有源区温度称为“结温”。元器件的有源区可以是结型器件的Pn结区，场效应器件的沟道区或肖特器件的接触势垒区，也可以是集成电路的扩散电阻或薄膜电阻等，默认为芯片上的最高温度。大功率电子元器件的最高结温，对于硅器件塑料封装为125～150℃，金属封装为150～200℃。对于锗器件为70～90℃当结温较高时（如大于50℃），结温每降低40～50℃，元器件寿命可提高约一个数量级。所以对于航空航天和军事领域应用的元器件，由于有特别长寿命或低维护性要求，并受更换费用限制以及须承受频繁的功率波动，平均结温要求低于60℃。
十种复杂电路分析方法 Jenny was compiled in January 2021
电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。识别电路的方法很多，现结合具体实 一、特征识别法 串并联电路的特征是；串联电路中电流不分叉，各点电势逐次降低，并联电路中电流分叉，各支路两端分别是等电势，两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1．试画出图1所示的等效电路。 解：设电流由A端流入，在a点分叉，b点汇合，由B端流出。支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低，两条支路的a、b两点之间电压相等，故知R3和R4并联后与R2串联，再与R1并联，等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作，无阻导线可以延长或缩短，也可以翻过来转过去，或将一支路翻到别处，翻转时支路的两端保持不动；导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动，但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法，我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2．画出图3的等效电路。 解：先将连接a、c节点的导线缩短，并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去，如图4。
再把连接a、C节点的导线缩成一点，把连接b、d节点的导线也缩成一点，并把R5连到节点d的导线伸长线上(图5)。由此可看出R2、R3与R4并联，再与R1和R5串联，接到电源上。 三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向，经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3．试画出图6所示的等效电路。 解：电流从电源正极流出过A点分为三路(AB导线可缩为一点)，经外电路巡行一周，由D 点流入电源负极。第一路经R1直达D点，第二路经R2到达C点，第三路经R3也到达C 点，显然R2和R3接联在AC两点之间为并联。二、三络电流同汇于c点经R4到达D点，可知R2、R3并联后与R4串联，再与R1并联，如图7所示。 四、等电势法（不讲） 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点，把所有电势相等的点归结为一点，或画在一条线段上。当两等势点之间有非电源元件时，可将之去掉不考虑；当某条支路既无电源又无电流时，可取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法。 例4．如图8所示，已知R1=R2=R3=R4=2Ω，求A、B两点间的总电阻。 解：设想把A、B两点分别接到电源的正负极上进行分析，A、D两点电势相等，B、C两点电势也相等，分别画成两条线段。电阻R1接在A、C两点，也即接在A、B两点；R2接在
理解电路图的步骤和方法 看着复杂的设计图，我想到了高中物理课程中目前的一些分布。一个微小的误差并不能对整个画面产生效果，所以我们对哪些电气图纸理解的很好。否则，结果是我们无法控制的。应该如何理解电子设计图纸？看看向太电气. 看着复杂的设计图，我想到了高中物理课程中目前的一些分布。一个微小的误差不可能对整个画面有影响，所以我们对哪些电气图纸理解的很好。否则，结果是我们无法控制的。应该如何理解电子设计图纸？参见向太电气如何实施电气图纸上的程序。 首先，当看电描记图时，我们通常看电描记图的这些步骤 1.详细检查图纸描述：拿到图纸后，首先要仔细阅读图纸的主标题栏和相关说明，如图纸目录、技术说明、电气元件说明、施工说明等。并对现有电气图纸的类型、性质和功能有清楚的了解，了解图纸的概况和应整体表达的要点 2.看示意图和框图：示意图和框图仅示意性地表示系统的基本结构、相互关系和主要特征。接下来，你必须详细看电路图，找出它们的工作原理。 3.看电路图是看图的重点和难点。电路图是电气图的核心，也是最丰富、最难读的。看电路图，首先要看图形符号和文字符号，了解电路图各组成部分的功能，区分主电路和辅助电路、交流电路和DC电路。接下来看主电路，然后按照看辅助电路的顺序看图。看主回路时，通
常需要从下往上，也就是从电气设备上控制电气元件，依次看电源侧。从上到下看辅助电路，从左到右，也就是看主电源，然后依次看各支路，分析各支路电气元件的动作状态和对主电路的控制关系，注意电气和机械机构的连接关系。看一下主电路，就可以知道负载是如何连接到电源的，电源线到达负载的是哪个电气元件，经过的是哪个电气元件。通过观察辅助电路，应弄清楚辅助电路的组成、电气元件之间的相互关系和控制关系及其工作条件。另外，了解辅助电路和主电路的关系，搞清楚整个电路的工作原理和龙脉。 4.比较电路图和电路图，比较电路图和电路图，很容易看清楚电路图。阅读接线图时，根据端子标记和电路标签，从电源侧依次调查，搞清楚电路的流向和电路的连接方式，搞清楚各支路是如何由各种电气元件组成一个闭合电路的。配电盘(面板)的内部和外部电路必须通过接线端子板相互连接。配电盘一般有几条线路，端子板上有几个线路触头，外部电路的几条线路可以与端子板的同一个触头连接。因此，在观察接线图时，为了了解配电盘(面板)内外的电路，必须注意端子板的接线情况。 二、检查电气控制电路图的方法 看电气控制电路图的一般方法是先看主电路再看辅助电路，研究主电路在辅助电路中的控制程序。 1.检查主电路步骤：检查主电路步骤：中的电气设备。电气设备是指消耗电能的电气设备或电气设备。当你看附图时，首先会有几个电气
热设计 在调试或维修电路的时候，我们常提到一个词“**烧了”，这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片，可能很少有人会追究这个词的用法，为什么不是用“坏”而是用“烧”？其原因就是在机电产品中，热失效是最常见的一种失效模式，电流过载，局部空间内短时间内通过较大的电流，会转化成热，热**不易散掉，导致局部温度快速升高，过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。所以电失效的很大一部分是热失效。 那么问一个问题，如果假设电流过载严重，但该部位散热极好，能把温升控制在很低的范围内，是不是器件就不会失效了呢？答案为“是”。 由此可见，如果想把产品的可靠性做高，一方面使设备和零部件的耐高温特性提高，能承受较大的热应力（因为环境温度或过载等引起均可）；另一方面是加强散热，使环境温度和过载引起的热量全部散掉，产品可靠性一样可以提高。下面介绍下热设计的常规方法。 我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式，有时散热的程度不够，有时又过度散热了，那么何时应该散热，哪种方式散热最合适呢？这可以依据热流密度来评估，热流密度=热量/ 热通道面积。 按照《GJB/Z27-92 电子设备可靠性热设计手册》的规定（如图1），根据可接受的温升的要求和计算出的热流密度，得出可接受的散热方法。如温升40℃（纵轴），热流密度 0.04W/cm2（横轴），按下图找到交叉点，落在自然冷却区内，得出自然对流和辐射即可满足设计要求。
大部分热设计适用于上面这个图表，因为基本上散热都是通过面散热。但对于密封设备，则应该用体积功率密度来估算，热功率密度=热量/ 体积。下图（图2）是温升要求不超过40℃时，不同体积功率密度所对应的散热方式。比如某电源调整芯片，热耗为0.01W，体积为0.125cm3，体积功率密度=0.1/0.125=0.08W/cm3，查下图得出金属传导冷却可满足要求。 按照上图，可以得出冷却方法的选择顺序：自然冷却一导热一强迫风冷一液冷一蒸发冷却。体积功率密度低于0.122W/cm3传导、辐射、自然对流等方法冷却；0.122-0.43W/cm3强
2010-02兵工自动化 29(2)Ordnance Industry Automation ·49·doi: 10.3969/j.issn.1006-1576.2010.02.016 电子设备的热设计 郝云刚1，刘玲2 （1. 中国兵器工业第五八研究所投资管理处，四川绵阳 621000； 2. 中国兵器工业第五八研究所数控事业部，四川绵阳 621000） 摘要：热设计是保证电子设备能安全可靠工作的重要条件。介绍了热力学散热理论，从散热方法的选择以及器 件的布局等方面详细地说明了电子设备结构设计中热设计的基本步骤，介绍了一些新的散热技术与方法。总结得来 的热设计技术和经验对于结构设计有重要辅助作用。 关键词：热设计；对流；散热 中图分类号：O551.3 文献标识码：A Thermal Design of Electronic Equipment HAO Yun-gang1, LIU Ling2 (1. Management Office of Investment, No. 58 Research Institute of China Ordnance Industries, Mianyang 621000, China; 2. Dept. of CNC Engineering, No. 58 Research Institute of China Ordnance Industries, Mianyang 621000, China) Abstract: Thermal design is an important condition for electron-equipment’s reliability. Introduce thermodynamic theory about elimination of heat, expound the basic steps of thermal design from how to choose the technique about elimination of heat and the element layout in detail, discuss some new technique and methods about elimination of heat. The theory and experience from practice about thermal design have important assistant effect in configuration design. Keywords: Thermal design; Convection; Elimination of heat 0 引言 电子设备工作时，其输出功率只占设备输入功率的一部分，其损失的功率都以热能形式散发出去，尤其是功耗较大的元器件，如：变压器、功耗大的电阻等，实际上它们是一个热源，使设备的温度升高。因此，热设计是保证电子设备能安全可靠工作的重要条件之一，是制约设备小型化的关键问题。 另外，电子设备的温度与环境温度有关，环境温度越高，电子设备的温度也越高。由于电子设备中的元器件都有一定的温度范围，如果超过其温度极限，就将引起设备工作状态的改变，缩短其使用寿命，甚至损坏，使电子设备无法稳定可靠地工作。 电子设备的热设计就是根据热力学的基本原理，采取各种散热手段，使设备的工作温度不超过其极限温度，保证电子设备在预定的环境条件下稳定可靠地工作。故对其进行研究。 1 理论基础 热力学第二定律指出：热量总是自发的、不可逆转的，从高温处传向低温处，即：有温差存在，就有热量的传递。热量传递是一种普遍的自然现象。热传递现象常是不同基本方式的主次组合。这些基本方式包括热传导、热对流和热辐射。 在电子设备的冷却中普遍采用对流方式。对流是固体表面与流体表面间传热的主要方式。功耗首先以传导方式传递到与流体相接触的表面，通过对流传入流体中，然后该流体再流到其他地方。 2 一般热设计步骤 2.1 熟悉元器件的参数 确定元器件的各种参数，如：结温、内阻、标称额定功率、使用功率、耗散功率、满足可靠性指标时的结温以及工作环境的温度范围，先尽量选用耐高温的元器件。 2.2 散热方法的选择 对于一些小型化、高功率密度的元器件来说，由于体积、成本等因素的影响，采用自然风冷作为主要的散热方式，有2个要点： 1) 通过自然对流的方式，将热量从模块外壳和暴露表面传至空气中，热量由元器件间形成的沟道散发到周围的环境中。 2) 通过辐射的方式，将热量从器件的暴露外壳辐射到周围物体表面上。主要依靠自然对流和热辐射来散热，所以器件周围的环境一定要通风良好， 收稿日期：2009-09-04；修回日期：2009-10-30 作者简介：郝云刚（1982-），男，江苏人，助理工程师，2004年毕业于重庆大学，从事投资管理研究。
电子产品热设计规范 1概述 1.1 热设计的目的 采用适当可靠的方法控制产品内部所有电子元器件的温度，使其在所处的工作环境条件下不超过稳定运行要求的最高温度，以保证产品正常运行的安全性，长期运行的可靠性。 1.2 热设计的基本问题 1.2.1 耗散的热量决定了温升，因此也决定了任一给定结构的温度； 1.2.2 热量以导热、对流及辐射传递出去，每种形式传递的热量与其热阻成反比； 1.2.3 热量、热阻和温度是热设计中的重要参数； 1.2.4 所有的冷却系统应是最简单又最经济的，并适合于特定的电气和机械、环境条件，同时满足可靠性要求； 1.2.5 热设计应与电气设计、结构设计、可靠性设计同时进行，当出现矛盾时，应进行权衡分析，折衷解决； 1.2.6 热设计中允许有较大的误差； 1.2.7 热设计应考虑的因素：包括 结构与尺寸 功耗 产品的经济性
与所要求的元器件的失效率相应的温度极限 电路布局 工作环境 1.3 遵循的原则 1.3.1热设计应与电气设计、结构设计同时进行，使热设计、结构设计、电气设计相互兼顾; 1.3.2 热设计应遵循相应的国际、国内标准、行业标准; 1.3.3 热设计应满足产品的可靠性要求，以保证设备内的元器件均能在设定的热环境中长期正常工作。 1.3.4 每个元器件的参数选择及安装位置及方式必须符合散热要求； 1.3.5 在规定的使用期限内，冷却系统(如风扇等)的故障率应比元件的故障率低； 1.3.6 在进行热设计时，应考虑相应的设计余量，以避免使用过程中因工况发生变化而引起的热耗散及流动阻力的增加。 1.3.7 热设计不能盲目加大散热余量，尽量使用自然对流或低转速风扇等可靠性高的冷却方式。使用风扇冷却时，要保证噪音指标符合标准要求。 1.3.8 热设计应考虑产品的经济性指标，在保证散热的前提下使其结构简单、可靠且体积最小、成本最低。 1.3.9 冷却系统要便于监控与维护 2热设计基础
电路原理图难吗？（不难-带你一天搞定） 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 １．交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即：电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 ２．直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如：三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 ３．频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如：各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 ４．时间常数分析法 主要分析由Ｒ、Ｌ、Ｃ及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不 1
简述三极管电路电路图的分析方法 时间：2012-05-03来源：电子网 摘要：三极管有静态和动态两种工作状态。未加信号时三极管的直流工作状态称为静态，此时各电极电流称为静态电流。一个完整的三极管电流电路分析有4步：直流电路分析、交流电路分析、元器件作用分析和修理识图。 三极管有静态和动态两种工作状态。未加信号时三极管的直流工作状态称为静态，此时各电极电流称为静态电流。一个完整的三极管电流电路分析有4步：直流电路分析、交流电路分析、元器件作用分析和修理识图。 1．三极管直流电路分析方法 图14-47所示是放大器直流电路分析示意图。对于一个单级放大器而言，其直流电路分析主要是图中所示的3个部分。 在分析三极管直流电路时，由于电路中的电容具有隔直流特性，所以可以将它们看成开路，这样这一电路就可以画成如图14-48所示的直流等效电路。用这一电路进行直流电路分析就相当简便.
2．三极管交流电路分析方法 交流电路分析主要是交流信号的传输路线分析，即信号从哪里输入到放大器中，信 号在这级放大器中具体经过了哪些元器件，信号最终从哪里输出等。图14-49所示是交流信 号传输路线分析示意图。 分析信号在传输过程中经过了哪些处理环节，如信号在哪个环节放大，在哪个环节受到衰减，哪个环节不放大也不衰减，信号是否受到了补偿等。 这一电路中的信号经过了Cl、VT1、C3、VT2和C4。其中Cl、C3和C4是耦合电容，对信号没有放大和衰减作用，只是起着将信号传输到下级电路中的耦合作用；VT1和VT2对信号起了放大作用。 3．元嚣件作用分析方法 (1)元器件的特性是电路分析的关键。分析电路中元器件的作用时，应依据该元器件 的主要特性来进行。例如，耦合电容器让交流信号无损耗地通过，同时隔断直流通路，这一分析的理论根据是电容器的隔直通交特性。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e77231722.html, 电子设备热设计散热技术与方法选择数据分析 作者：唐田 来源：《科学与信息化》2016年第31期 摘要热设计关系到电子设备是否能安全可靠的运行。本论文根据热力学散热理论，从散热方法的选择以及基板上器件的布局等方面说明了电子设备结构设计中热设计的方法及重要性，介绍了最新的散热技术与方法。 关键词电子设备；可靠；散热 1 概述 近些年，微电子技术突飞猛进，多功能、高密度封装、高速运转、体积小等特点的器件在电子设备中应该越来越广泛，引起了相应电子设备的热流密度集中放大。要保证电子设备可靠、稳定工作，必须对整个设备有良好的热设计，提高散热能力和速度，从而提高产品的可靠性和安全性。电子设备的热设计是指通过元器件选择、电路设计、结构设计和布局来减少温度对产品可靠性的影响，使设备能在较宽的温度范围内工作。热设计的目的是：保证电器性能稳定，避免或减小电参数的温度漂移；降低元器件的基本失效率，提高设备的平均无故障工作时间；减缓机械零部件氧化、老化、疲劳以及磨损等进程，从而延长电子设备的使用寿命[1]。 2 热设计的基础 电子设备的热设计应根据所要求的设备可靠性和分配给每个器件的失效率，利用元器件应力分析预计法，确定元器件的最高允许工作温度和功耗，使热设计满足可靠性的要求；另外，充分考虑设备预期工作的热环境，包括环境温度和压力的极限值、变化率、太阳或周围其他物体的辐射热载荷、可利用的热沉状况以及冷却剂的种类、温度、压力和允许的压降等。最后，热设计还应符合相关的标准和规范规定的要求[2]。 3 冷却技术应用的条件 目前冷却方法分为直接冷却、间接冷却（即把内部的热源导到散热片上）、蒸发冷却、自然冷却（包括导热、自然对流、辐射换热）、热管传热、强迫冷却（强迫风冷和强迫液体冷却）等[3]。 3.1 当温升条件为40℃时，不同冷却方法带来的热流密度和体积功率密度值如图1和图2所示。 3.2 温升要求不同的各类设备冷却，可参照热流密度和温升的要求（图3）进行选择。