電子產(chǎn)品元器件的散熱控制系統(tǒng)原理

　　溫度對元器件的影響：一般而言，溫度升高電阻阻值降低;高溫會降低電容器的使用壽命;高溫會使變壓器、扼流圈絕緣材料的性能下降， 一般變壓器、扼流圈的允許溫度要低于95C;溫度過高還會造成焊點合金結(jié)構(gòu)的變化—IMC增厚，焊點變脆，機械強度降低;結(jié)溫的升高會使晶體管的電流放大倍數(shù)迅速增加，導致集電極電流增加，又使結(jié)溫進一步升高，最終導致元件失效。

　　電子產(chǎn)品工作時，輸入功率只有一部分作用輸出，還有很多的電能轉(zhuǎn)化成熱能， 使電子產(chǎn)品的元器件溫度升高。而元器件允許的工作溫度都是有限的，如果實際溫度超 過了元器件的允許溫度，則元器件的性能會變壞，甚至燒毀。晶體管、電阻、電容、變壓器、 印制電路板等都是如此。

　　尤其是晶體管，其最大的弱點是對溫度十分敏感。 溫度變化對電子電路的工作狀態(tài)、電路性能有影響。對于晶體管，其結(jié)溫越高，放大 倍數(shù)越高。此外溫度對晶體管的壽命也有影響。結(jié)溫過高將會降低晶體管的使用壽命。

　　電子產(chǎn)品熱控制的目的是要為芯片級、元件級、組件級和系統(tǒng)級提供良好的溫度環(huán)境，保證它們在規(guī)定的溫度環(huán)境下，能按預定的參數(shù)正常地工作。熱控制系統(tǒng)必須在規(guī)定 的使用期內(nèi)，完成所規(guī)定的功能，并以最少的維護保證其正常工作。

　　電子產(chǎn)品熱控制系統(tǒng)設計的基本任務是在熱源至外空間提供一條低熱阻的通道，保證熱量迅速傳遞出去，以便滿足可靠性的要求。

　　(1)保證熱控制系統(tǒng)具有良好的冷卻功能，即可用性。要保證產(chǎn)品內(nèi)的電子器件均 能在規(guī)定的熱環(huán)境中正常工作，每個元器件的配置必須符合安裝要求。

　　(2)由于現(xiàn)代電子產(chǎn)品的安裝密度在不斷地提高，它們對環(huán)境因素表現(xiàn)出不同的敏 感性，且各自的散熱量也很不一樣，熱控制系統(tǒng)設計就必須為它們提供一種適當?shù)摹拔?候”(即人為地造成電子產(chǎn)品中局部冷卻的氣候條件)，保證產(chǎn)品不管環(huán)境條件如何變化， 冷卻系統(tǒng)都能按預定的方式完成規(guī)定的冷卻功能。

　　(3)保證產(chǎn)品熱控制系統(tǒng)的可靠性。在規(guī)定的使用期限內(nèi)，冷卻系統(tǒng)的故障率應比 元器件的故障率低，為保證產(chǎn)品正常地工作，常采用冗余方案來保證冷卻系統(tǒng)的可靠性，同時要在系統(tǒng)中安裝安全保護裝置，例 如流量開關、溫度繼電器、壓力繼電器等。

　　(4)熱控制系統(tǒng)應有良好的適應性。

　　代理設計中可調(diào)性必須留有余地，因為有的產(chǎn)品在工作一段時間后，由于工程上的變化，可能會引起熱損耗或流體流動阻力的增加，則要求增大其散熱能力，這樣無須多大的變更就能增加其散熱能力。

　　(5)熱控制系統(tǒng)應有良好的維修性。為了便于測試、維修和更換元器件，產(chǎn)品中的關 鍵元器件要易于接近和取放。

　　(6)熱控制系統(tǒng)應有良好的經(jīng)濟性。經(jīng)濟性包括熱控制系統(tǒng)的初次投資成本、日常運行和維修費用等。熱控制系統(tǒng)的成本只能占整個產(chǎn)品成本的一定比例。

　　設計一個性能良好的熱控制系統(tǒng)，應綜合考慮各方面的因素，使其既能滿足熱控制的要求，又能達到電氣性能指標，所用的代價最小、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠。而這樣一個熱控制系統(tǒng)，往往要經(jīng)過一系列的技術方案論證和試驗之后才能達到。