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目录1

第一章 冷却要求评述1

1.1热源1

1.2热传递3

1.3稳态传热5

1.4瞬态传热5

1.5飞机、导弹、卫星和宇宙飞船的电子设备7

1.6舰艇和潜水艇的电子设备10

1.7通讯系统和地面支援系统的电子设备11

1.8小型计算机、微型计算机和微处理器13

1.9电子设备的冷却规范15

1.10耗散功率规定16

1.11量纲单位和变换系统17

第二章 电子设备机箱设计26

2.1用薄金属板成形的电子机箱26

2.2整体冷板式浸焊机箱28

2.3冷却散热片的石膏型和蜡模铸法30

2.4压铸机箱32

2.5大型砂铸32

2.6大型机柜的挤压型材33

2.7电子设备机箱内的湿度因素34

2.8敷形涂复35

2.9密封电子设备机箱36

2.10电子设备标准机箱尺寸41

第三章 机箱和电路板的传导冷却44

3.1集中热源的稳态传导44

3.2电子元件在托架上的安装45

3.3实例——在托架上安装晶体管49

3.4均匀分布热源和稳态传导52

3.5实例——印制电路板上集成电路的冷却56

3.6铝质散热芯电路板58

3.7实例——印制电路板上散热板的温升58

3.9非均匀截面壁的机箱60

3.8怎样避免带有金属散热板的印制电路板翘曲60

3.10实例——非均匀隔板的热流62

3.11二维模拟电阻网络66

3.12实例——电源散热器的二维热传导67

3.13空气接触面的热传导75

3.14实例——螺接界面的温升81

3.15实例——薄空气隙的温升82

3.16接触面在高空的热传导83

3.17高空漏气问题87

3.18电路板边缘导轨88

3.19实例——印制电路板边缘导轨的温升90

3.20薄金属盖板的热传导91

3.21径向热流92

3.22实例——圆柱形外壳的温升93

第四章 电子元件的安装和冷却技术96

4.1各种类型的电子元件96

4.2印制电路板上元件的安装97

4.3实例——插入式印制电路板上集成电路的热点温度102

4.4怎样安装大功率的元件110

4.5实例——散热器板上大功率晶体管的安装113

4.6大功率元件的电绝缘115

4.7实例——散热器托架上晶体管的安装116

4.8罐封组件118

4.9实例——罐封组件内的温升120

4.10元件引线应变的释放123

第五章 自然对流和辐射冷却指南133

5.1自然对流133

5.2垂直平板的自然对流136

5.3水平平板的自然对流137

5.4自然对流传热139

5.5实例——垂直板的自然对流139

5.6自然对流的湍流142

5.7实例——电子设备机箱的散热143

5.8自然对流冷却的散热片表面147

5.9实例——电子设备机箱的冷却散热片150

5.10自然对流模拟电阻网络153

5.11印制电路板的自然对流冷却156

5.12闭合空间内空气的自然对流换热系数158

5.13实例——印制电路板与机箱壁相邻159

5.14高空对自然对流散热的影响163

5.15实例——印制电路板的高空冷却164

5.16电子设备的辐射冷却167

5.17辐射角系数173

5.18实例——混合电路的辐射传热181

5.19实例——双极型场效应晶体管开关的结温184

5.20宇宙空间的辐射传热186

5.21宇宙空间中a/e对温度的影响189

5.22实例——电子设备机箱在宇宙空间中的温度191

5.23辐射传热的简化方程192

5.24实例——电子设备机箱的辐射散热194

5.25对流和辐射的综合传热197

5.26实例——飞机座舱内的电子设备机箱198

5.27等效环境温度在可靠性预测中的应用200

5.28实例——RC07电阻的等效环境温度202

5.29扩大表面积提高有效发射率205

第六章 电子设备的强迫空气冷却208

6.1强迫冷却208

6.2风扇的冷却空气流动方向209

6.7实例——风扇冷却电子设备机箱210

6.3静压力和动压力212

6.4用速度头表示损失216

6.5实例——风扇进口的空气流动损失217

6.6电子设备机箱流量阻力曲线的确定218

6.8空心印制电路板242

6.9冷却电子设备的空气风扇245

6.10空气过滤器249

6.11切断开关250

6.12静压损失图表251

6.13高空条件254

6.14实例——30000英尺高空中的风扇冷却机箱255

6.15其它对流换热系数261

6.16实例——冷却一个TO-5晶体管264

6.17来自外部风源的调节冷空气267

6.18实例——建立冷却空气流量曲线267

6.19不同高度条件下的静压损失270

6.20实例——65000英尺高空的静压降273

6.22实例——电子设备机箱的全压损失282

6.21不同高度状态下的总压降282

6.23具有散热片的冷板和热交换器283

6.24多重散热片热交换器的压力损失285

6.25散热片的效率287

6.26实例——带散热片热交换器的空心印制电路板289

6.27空气反向流动307

第七章 小型计算机、微型计算机和微处理器的冷却312

7.1引言312

7.2小型计算机系统313

7.3实例——印制电路板安装在小型计算机软盘的上方314

7.4实例——小型计算机的风扇冷却320

7.5微型计算机系统325

7.6实例——微型计算机的冷却326

7.7微处理器的发展328

7.8微处理器的抗振安装329

7.9在高温环境中的微处理器330

7.10实例——安装在印制电路板上的微处理器的冷却331

第八章 大型框架和机柜的有效冷却335

8.1大型机柜的抽风冷却335

8.2大型机柜的空气流动损失336

8.3浮动压力和压力损失337

8.4实例——大型机柜的抽风冷却338

8.5有许多流动阻力的大型机柜的自然冷却343

8.6实例——抽风机柜中冷却空气的温升345

8.7抽风系统的警告350

8.8有迭层插件盒的高机柜350

8.9实例——有7个层迭插件盒的机柜的抽风冷却352

8.10封装在密封外壳内的电子设备358

8.11大型机柜内的密封组件362

8.12实例——密封在射频干扰外壳内的小型印制电路板364

8.13小型密封组件的试验数据373

8.14在串联和并联空气流道中的压力损失377

8.15实例——串联和并联空气流动网络378

第九章 电子设备的瞬态冷却385

9.1简单绝热系统385

9.2实例——变压器的瞬态温升386

9.3热容量387

9.4时间常数388

9.5加热期间的瞬态温升389

9.6实例——散热器上晶体管的冷却问题389

9.7不同时间常数下的温升395

9.8实例——晶体管达到95％稳态温度的时间397

9.9冷却期间瞬态温度的变化397

9.10实例——晶体管和散热器的冷却398

9.11温度循环试验的瞬态分析〔56〕400

9.12实例——电子设备机箱的温度循环试验406

9.13实例——降低热点温度的方法412

9.14实例——印制电路板上放大器的瞬态分析415

第十章 难冷却件的特殊冷却技术422

10.1谨慎采用新技术422

10.2热管422

10.3热管性能的递降425

10.4热管的典型性能426

10.5热管应用428

10.6直接和间接液体冷却433

10.7强迫液体冷却系统435

10.8液体冷却系统用泵437

10.9存储和膨胀箱438

10.10液体冷却剂438

10.11简单的液体冷却系统439

10.12间接液体冷却系统的元件安装441

10.13强迫液体流动的基本方程443

10.14实例——水冷冷板上的晶体管449

附表单位换算460

参考文献479