1.3.3　冷卻方式的選擇

不同電子設(shè)備熱量傳遞的基本方式如下[6]。

① 自然冷卻系統(tǒng)，一般需要同時考慮傳導(dǎo)、對流和輻射三種傳熱方式；

② 強迫對流冷卻系統(tǒng)，只需考慮傳導(dǎo)和對流，輻射散熱可以忽略；

③ 對于直接受太陽輻射的室外電子設(shè)備，應(yīng)考慮太陽輻射。

在選擇冷卻方法時，應(yīng)考慮電子設(shè)備的熱流密度、體積功率密度和溫升等相關(guān)因素。假設(shè)電子設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的熱量均勻分布在其有效空間中，同時充分地傳遞到設(shè)備表面。設(shè)備表面熱流密度小于0.08W/cm2時，建議采用自然冷卻方式；如熱流密度超過0.08W/cm2或體積功率密度超過0.18W/cm3時，建議采用強迫風(fēng)冷或液冷等方式。在溫升為40K時，各種冷卻方法適用的熱流密度和體積功率密度值的范圍如圖1-1所示[6]。

熱設(shè)計不能盲目加大散熱余量，應(yīng)盡量使用自然對流或低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇等可靠性高的冷卻方式。使用風(fēng)扇冷卻時，要保證噪聲指標符合標準要求。在規(guī)定的使用期限內(nèi)，冷卻系統(tǒng)（如風(fēng)扇等）的故障率應(yīng)比元器件的故障率低。

熱設(shè)計應(yīng)考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟性指標，選擇的冷卻系統(tǒng)應(yīng)是簡單又經(jīng)濟的，并適合于特定的電氣和機械及環(huán)境條件，同時滿足可靠性要求，冷卻系統(tǒng)要便于監(jiān)控與維護。

針對溫升要求不同的設(shè)備，也可以根據(jù)熱流密度和溫升關(guān)系選擇適用的冷卻方法[6]，如圖1-2所示。

對于電子元器件和PCB來說，溫升指元器件溫度與環(huán)境溫度的差。如果忽略溫度變化對空氣中電子元器件和PCB的非線性影響，可以將在一般環(huán)境溫度下測量獲得的溫升直接加上最高可能的環(huán)境溫度，得到在最高可能的環(huán)境溫度下的電子元器件和PCB近似溫度。例如，測得某元器件溫升為40℃，則在55℃最高環(huán)境溫度下，該元器件的溫度將為95℃[7]。

對于室內(nèi)設(shè)備，建議按照GR-63標準中的推薦值，對其最大散熱量進行約束。表1-5為設(shè)備安裝條件及最大散熱量約束要求[6]。