QJ 1474-1988 电子设备热设计规范.pdf

《QJ 1474-1988 电子设备热设计规范.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QJ 1474-1988 电子设备热设计规范.pdf（47页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、.aJ 中华人民共和国航天工业部部标准QJ 1474- 88 电子设备热设计规范Thennal Digh Criteria of Electronic Installations 1988- 04- 08 发布1988- 11- 01 实施中华人民共和国航天工业部发布因次l主题内容与适用植图. . .( 1 ) 2传热方式lJ.其设计的基本服则.，.川. . .( 1 ) 3散热方式及热设计的恭本原则.川、. . . ( 8 ) 4 jtt曾件的热设计.，.，.门 。.( 12 ) 5印制板的热设计。., . , . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . .

2、 . . . . . , , ，。. . . . . . . .( 22 ) 6机箱的热设计. .町.，.，.，.，川.(24 ) 7温度的测量，.，.。.，.，.，.，( 26 ) 附景A半导体敖冷的计算(参蒂件) . .，.，.，啡。(29 ) 附l.低辐射票数的光泽命属表阂，如果涂丁黑色就有较高的辐射革数.为简便S儿可用自S2的辐射阁解曲线来求解吻体在单1ft时间内，单价面积上所唱国射的热量，该图解曲线求解的方粮为Q/S=C, e (TjlOO) . , ,(61 6 QJ 1474 88 W/.rrI Xl1l65 也/日-E 600 560 4050 400 500 200 150

3、AU AHW I 、 t 、飞号 , 、 , I!B 、 11M 0.2 Ul UO AA，。2 LO ag 118 I! 7 。1!5 11企Ul 119 且50侃。111 都唱高辟啤懈 60 ME呵幽幽晌uo也1102 酬我山半截MW随时甘斟0.6 MOO u.o 1 IW08 仗。06。0. 1l :1 UOO 250 aOOa (W2 0.002 叫5011001 110008 200 aOOO H 1101 7 002辅射图解曲线QJ 1474-88 式中Q!S 物体在单位时间内.单位商萨斯辐射的热结W/m罔利用辐射圈解翩绒求僻的方法和步骤由于式(6)给出的是从精射物体到绝对零度(T

4、，OK)的半球状商牺射传热的速端倪实际上没有一个物体能以式(6)所描述的速率来进行销射勘在解决实际辐射问题时都是从个表回到另叫个有温度兹的我丽的热交换，iliitE用图解曲线求解时，要使用图解曲线二二次第一次:用所封闭的褒醋的辐射l数剌激度，获得从热源来的稿A机连接6量标和T坐标榈1!l点的直线与QlS坐标的交点，即为从炖源的辐射滚启事!.第二次再用围起的表峭的辆射蕉数和温度，获得从冷源来的辐射(方法问上)。两者之直在就是由辐射所交换的热:1.例:叫电子设骨放置在我商涂了无光津涂料的钢盘中钢盘的尺寸为15.24cmx 30 48cm x 15.24cm其我丽混It为90c ，环境括温度为60c

5、。试估算从盒子散逸的辐射能量.解;设物体的辐射系数g筒。.85第一次从0.85到90c主牵线，交Q/S坐标制于0.0837Wicm; 第二次从0.85到60c连线，交Q/S坐标糊于O.0589W;cm : 其Jil为Q.0248W/ cm ，再乘以钢盘壳体表E司机则散诲的辐射龄最为57.6W.2.4利于传峰、对流辐射的几点措施2. 4.1 利于传等散热的几点措施a.选用导热1数大的材料制造导热事件ab.加火热传导商积，加大与传热零件的接触面积，改善接触号是商的橄榄目增大接触lli力，减小接触热阻，增强导热作用-C.尽量缩短热传导的路役.2.4.2利于对流换热的措施a.选用有利于对流散热的介成加

6、火对流介质的流动速度.b增大散热物体和对流介质之间的激It毅ec增大与对流介质的接触因积果取最有利于对流散热的形状和安装位置-2.4.3刺于辅射散然的措施. 才发热元件外面的屏蔽罩壳涂以黑色、( RTC + R Tf 1. 半导体集成电路1巳LSI的结温哥由下式推算.j=( RTj+ RTP )WT7飞. . . . . . .(91 式中wT元件约发热量，w.17 QJ 1474-88 表P散热器与曹垫片半导体营管亮外革壳i茸的垫片!Jlt F, F, 材料泣豆豆RTC t /w RTC C /W 直Z硅，11无硅Ja主Z硅ll!无硅2量无挚片0. 24 U 33 U211-U37位55-0

7、.57 锢费量U由主U211 -().30 钢结U30-在32铜穰U29-缸33氧也曾蜜片4.0 10. 30 -0.31 号。65-U68 低温罩住铝0. 5 i25-在在239 8 U69 -在76氧化铝塑，冷1. 0 10.37-在76-U82 氧住宿瓷片L撞在5氧化韬瓷片2. 161 0. 5 氮位副瓷片U6 氧化翻窑片U9且46-也52!l82-0.织3氟化弱毒片1. 0 在91-I.C黯!l5-0. 6 1. 06 氮号也羽瓷片在77-!l85IU83-1UQ7-应99氯化翻密片1. 5 iU46-在!l唱4毫氮化璐瓷片1.8位44_在82-在89嚷111薄旗0. 02 io.oo

8、- 0.61 !l箩7-1.01注F，.矶、GG号为数熟藩上雪亮卦蛋4.2.4.1晶体管散热器的种类G, RTct几页J如硅指无硅8旨。15-(12白。17-0.22!l52-应如0. 58 -在610. 13-0.15 0.38 0.50-包51。00-0.62 (戈47- 0.41l 在自-0.97G , RT乙CiW如硅指|无硅!I!在48-U叶血88-包箩70. 75 -且7710.86- 0.9 1.02-1.081 1. 13_ 1.2, 常用她晶体管散热器有:乎板式、控式、扇JI单、窒材式、叉指望等.其外形00和涛注曲线觅附录C.a. J量JI型散热器扇顶登散热器系i!l强性较好

9、的银膏钢、磷膏银做丘克，以保证与管壳有良好治热接勉.顶部分部雷积较大军数热没能良好e该散热糠安装方便、成:liso低，巧合理地利思空间，但这种散热器只能用于小功率晶体管.耗数功率在0.5-2W之间.b 主运材数热器型材散热器一般屑铝挤淫威望B可按需要沿长度方向毅军豆，使黑较方便，但体积较大，重重又重，常清在对散热器的重量和空部没有严格要求、器件艳数功率又较大，商局叉指形散热棒剑自然冷却又不足以这flJ有效烽温的场合.c叉指数热稽叉指数热器是一种体积小、重量轻、教热效采好的新型散热器e4.2.4.2选择和使黑晶体管散热器的原则鑫.报提E汗i!l晶体管的最大功楚、环境温度，在保证Tj-由于RT=R

10、Tj+ RTC + Rrr. T-T RTf=百:.!.-(RT产R，).，毛号. .( 10) 在热设计时，要求j:王飞阳缸，黯T_.-T Tf _:_j弯-(RT片R-n:l. . .(11) C 因PcPTf二T，.式中ATfa散热缘与环境的漂差.Ar.运Tjma寰T.- Pc! RTj+ RTCl . .(l2) Tjma三注Tfa+.+ Pc (RTj+丑充1.I列在散热计算Z仁为确保晶体管工作丐靠诠离、寿命长，必须使晶体管的使Jlj起散功率只小子最大转数功率P，m缸，BP飞 163.85 t:，合格.4.3元器件的安装革Q布局元者曾件前合理安持、布置是热设计的重要内容，在遂行这项工

11、作窍，应享呈据设备fr各热源始发热情况合理安排元器件稳位置，IJ止元器件热蒙古号积蓄及元器件之榕的热影响，使元器件工作在允许部工作温度范围内e4.3.1 元器件的安装和布局的原则&元缝件的安装位置应保证元器件工作在允许约工作草草度范围内，b元苦苦件的安装位置应得到最佳射自然对泼，C.元器件应牢靠地安装在底座、或板上，l!保证得最佳的传导散热，d.热摞应接近视架安装，与事L架有良好的热传导.发热元器件应主要依靠传导散热的方法将热直接传导Jil外部oM离温元器件可安装金建层，金，富层的内部I!Y.为离吸收率剖表望Ei或潦黑)，外部应为低辖封率蛇表面，使热直接传导到外部散热片，il.i1i童少对邻近

12、元器俘的热影响.20 QJ 1474-88 e.元第件、部件的弓i续腿的横截OOlit:大、主主l:lit:短.f无源元件、温度敏感元侍应放量在低温主主.若邻近有发热量大的元件，则需对无源元件、温度敏感元件进行然防护可在发热元件与温l:敏感元件之肉放量较为光泽的金J富片来实现az元器件的安章是被应垂直放置.4.3.2 魏板上元撼件的安装元棒件在印章1板上慰安装、布置应)j，、电磁兼容、抗力学环境疲力、毅然等诸方面统筹考虑，元襟侍应安装牢型、易于装配和维修，还要利于散热.a.发热量大的元器件要放罩在印制板上始上方，尽量靠近抚壳或短架.对热敏感、易受温度影略的元件安置在印制板的下方，并要远离发热元

13、器件a叠，发煞元穗侍应放在有J于散热的位置，必要时可单独放置或装散热器.对需装散热器部J;fJ率晶体管可直接将被热器装在晶体管上，也可将散热穆商定在司3能板上.元器件在司3铺板上的布量应萄街，尽量使侠隙一致，以利于亘古流散热，4应设法使安装在印郁葱上的元器件等热气降银元器件温升的编差程度e兼军事电磁兼容、抗力学环境应力、结构等方商应考虑E元器件的安装方!每应与相邻剖邱都线交叉.大市重的元器件尽量安置在靠近三R钱板固定量最前伎重，并黯若在重心，以提离机接强度和哥哥援，雨冲击能力，并减少印章盖板的负砖和交荡，公共缝线布置在印制板的量边缘处，元器件部外表面应豆占:l邱筷板被菌，或离圾的距离应小，元器

14、件应排列整齐.4.3.3 元援件泻的闽南限辈革为主E强对波换热，在布置元器件对，元器件之沟、元辖件与结梅件之间，E主保持足够岔距离拉:为lmm.5.3 哥哥板的散热印章f板的散热主要是设法将印制线及印事i板上安装的元器件工作E产生部热量散发出去.5.3.1 邱毒草线的数热选F骂理事II大的印制线以利于印锁线的导热牵引自然对流散热缰5.3.2邦制摄上安装的元器件的散热a要减小元器件弓i线施与自1魏线阔的热怪，增强元穗件寻|线串!X苦邱吉苦钱豹热传导，增强导电在军b当元器件前发热密度超过。.岳飞w/cm2 .单靠元器件的寻i线提及元攀俘本身不足以充分散熟，应应采用数热湾、汇流条、教热管等措施以靖郊

15、元器件发热量始传导散热22 S旦旦主2 175 ua 允许电流川剧lLi路1 一。C 飞一-，-一斗一一一-1UO 。f !l 如约冤1直a (:nm) a i 企5 l1.;-i 纹。w :;50 印fJlJ线横截面积(10-0 ) 70 50 23 望自7印和i线宽度、邱吉普线横截否毅、与允许电流前关系QJ 1474一部若元器件剖发热密度非常高，采用上述措施后乡还不能充分散热对雯则元赛侍应安装数热器.在元器件和教直在材料，散热器之间应涂抹导热膏.c. xt安装密度较亮，在采用了上述措施还不能充分散熬时就应采用热传导性能好部部部板，如金建基j草印肯罢!援和望自瓷基底(离铝薄瓷氧化链黯瓷、冻右

16、声雷瓷等邱苦苦板。6机籍的热设计机籍熟设计委专任务，是要在保证设备承受外界各种环境、机械fft.力剖前提1气充分保证对流换热、传导h辐射，最大限度地交设备产主的热数发出去.设tt-a才应根据设备的情况，先设定与实际设备相近似的模窒-并对所设定到模lI!遂行热计算，使计算在来岱结果在工程fft.!llJi允许的误差范围内，再对试制出的设备送行温Jj那量，并与计算结果进行比较，采取锋玫措施，使机慧的热设计能达预定的效果.6.1密封m箱温升的维算和散热限度密封极箱的设备工作时产生部热重要通运与基座能热传导誓与属围空气舵热对流和完空妈告专辐射来散热.设备的教热量可自式(1)、刻、(5)计算.电子设备安

17、装对，与基座部委舷窗积甚小，因夜曲基盛传导散热的量基辙，主要是对流和第射.其散发的热量在工程上可近似用下式来估算.4 2 WTL86(S汪-,;- St+ : Sb)At-l5+4，TSt.t . .(14) 3旦3。式中:VT密封乳籍表王军的散热量.W;S 苦1箱倒萄内璧的有效要写织，mS立极慧Z草都刻表西积，由主，轧机籍部属百积，mz:( 事l籍的温升值t 芳草E藩波尔兹曼常数J=5.67IGS Wfmrf Tm 1 (+T.l T 事L籍的表i!i温度，王.T. 环绕温度，K;S立+S,+ Sb 密幸亏机箱昌然数熬时数热量决定子机籍表主E积.若要求祝籍捻温升保持在一定的范围内，对给定的机

18、结表亩夜，其所能散发的热量是有限度的E级主富表面积与散热限度的关系五望68，若超出了限度，就要选择遗风机第或采取强刽5乱冷.24 QJ 1474-88 1200 最才在量800 飞疆生00巧J弄垂J一/一&立。Ma 1 2 a 会5 挠和的表of积(m2 ) 自E8噎幸亏事L箱自然散热时的散热量室温为20t，寝紧系数O.3)圈S都使用方法说明设室内温度为20t，辐射系数=O.3，:;!表声言积为3m的密封权籍，内部发热量为150WR才觅A点)，可知自然JX冷对.温升在15c以下，若爽部发热量为300W时(B点J.可知自然1)(1，冷时，温升在15-25t:若这慰要求温升在15t:以下，那采用密

19、封机辖自然风冷就满足末了要求(p超过了机籍始散热限度)，这对就要对密封f，1靠在采取强制!只冷或选择适凤机箱.如果内部发热量为200W对(C点)，Jil可以，寄自青如果注意机辛苦的安放地点是可将机籍的温升控制在15t:以内a6.2透JX杭箱f墨子t的推算和散热限度自然散热民通风极箱主要经出钱幸言表哥数热和自然遗风带走热量二动方式来送行散热，遗风机箱散发的热量可m公式(15)来计算4 _ 2 1飞二L&州+ St+ Sb)At由于如T:St+以蝇Mt. .(15) 3 l 3 .bJ. . m 式中王遗风孔主己的风速m/s，经实验翻定，约为0.1-0.2白IS A 速F电子L商积，m1. 遗风饥

20、章喜怒散热受到机表商税和通疯子L面军究部限衔，望S9示出了二手中表窗裂的机结(500mm x 500mm x 200mm;300mm x 300mm x 10由mm)的迢来孔与散热量捻关系.当内部发热量和所要求前温升值是确定躬，则可由00吉估算出这对所必须的通风孔面积.若超出了这摄度，就要采屑强制;现冷方式.25 簸aoo QJ 1474-88 热量( 200 i W 100 。dr . nu 毛且系，Z疆、二积按一部占垂孔时风时节运酣毛只逗24h 热散然出口。JFE 注1 为直站在nxIDmxl她扭纽约通， 2 勇胃直圭95 144 DOW-A 257.7 12 858 庚竟是罗7.49王穰

21、;1t潜热蒸汽比热工住掖KJ/kg 在J;kg.t 本225ll 1. 88 氨13也42.10 甲董事i砸自1. 61 商望自负7! 2.28 DOW-A 301 1. 81 至垒毛主囊中数婆为工作瘦在费点建寸的费住#量生.B2不同材料组合的靠自窑没不离材料组合的相容注见表B2.表B2理液;在工悻材料革F号醺氨赛良好民主子不好铝A童子一般良好不镜锅东安于民主子庭好镰一毅在好民主子攘汽密;tk岳阳3在船U 5 1. 47 237 主辑燕汽粘度; Pa. , :主70. 85 1. 11 0.90 i 液甲E事直主子不好不好一毅法律动力转度Puxl6 0.28 U27 U31 0. 23 。27

22、熟境密重飞W/crr?109 59.1 5士。33.8 26.1 00飞W-A虽好气?且好良好注表中OOW导热拇主是热剂(工苯2量工苯量化草草始混合物L表iIf张力Nim x 10 5.98 王091. 85 1. 86 2 1. 9:J E均可岛I-E良好不好良主子一直童31 Cl各矜主主式的散热器数热帮给外形兔图Cl.a b QJ1474-88 附录C散热器的辈革式及特性曲线(参考伶望aC 1 。4 图中a孚板式-型材式c叉指型d藕顶型口数热报与热陋的关系越线散热板尺寸与热阻的关系曲线鬼:1lC2. LJ 水乎放釜U巴!j t -:ll飞5司阜=)(b: .-.垒，eh但 窑、I I I上

23、 、d.=UlDm ! 王且总缸植。200 岳母UtiO O 1; 00 UHHJ 。ZOl 00锐)0拢。oHHlt1 .q c ,1 j A c刀，J OOC2 32 QJ 1474-88 C3散热器梅特性撵线臼1锯型材散热器的特性曲线铝型材散热器劫持性曲线觅00C3 - C14 , AT :rR rc AU 0008888803 98785生821l毕1 / / - L=a5m-丑.;.J 2 L ll 10 / / b:多v 1- 争v)5 10 组C3.T :r a IRT cl 100 8 80! 10 苗。50 40 aO 20 10 0 。r I 1 了吠XC 1 ;i N-.

24、 岳-. 17 ./ 8 v / v 2 v t 铲P (w) 7 10 图C420 可飞 。J1474部Al毛号.R00 工工f巨型王副10 0 生、!x.C75 队严/ 8 、居v T.=lflflmm / /L_. . 2 7 / v h!rdL 王a三1 F Pc自VJ。v 8785生82M。10 20 IIIC5 i f21 古咱ai R 可o 已七XC 1自5-2曦多科w r-+-王画豆O 21 fi: L I ;-.:-.:. _ r 10 !、T王宫豆k吕RTfF 60 ./ 1T:f C-cl 1。0仰i一 90 RT:f 、70 子之l: 50 5 80 10 寸多产。AT

25、 fa aRT f rc B、IVOiW-S 己多v 5 QJ 1474-88 SRzI03 / / 仁二 / / 七三 ./ y 10 OOC17 (2) !j(J SRzI0垂豆豆11 医主 t 【飞1rV 孟)岳70 50 -(1) 口2i aO 10 -。10 20 图CI8己也Zi P c副-l 斗fPc(留4T:fa磊RC.C) 牟平-1tJ 码VI 90 70 50 5 30 豆。T_ . R fa l HTf (C) 9 70 50 岳RT:f 1;y 5 (Tf QJ 1474 88 SRZI05 F运/ v o 15 OOC19 v SRzI06 k:;: v 6 :声 I

26、1Tf 嚣。10 。l 5 15 Ii C20 (2) Z夕阳(2) (1 ) IP c仰? 25 / F少主!d / PI 1芷j JFc情?25 41 un陆民10 一EF 70 ro 50 5 aO 一10 。.1 T :fa .R (C) 1二军QJ 1474-88 :二E aT n2T 281I EL搓色/瓦乡ia川 仁:t:Jr1 I (1) -二4v 以P c Wj 5 豆。j C21 量。fi俨jYJ SRZ 20 2 A :f7 t Y 70 50 (1) 30 v 10 P c(W 。10 20 望5C2242 .AT _ R f aaT f rcl t主气71._L 1

27、90 70 5 RT:r 50 曲-f且v -30 _l_l_ I _ I 10 。5 T:r a.RT:r rcl 00 :飞民QJ 1474-88 BRZ20 .; 路4 :(:9 .&i 15 00 C23 主j1f (11 :万卡jfi,# J.:;: 比L/.: 后v v 25 sRzaOl 70 ;,f 50 10 w ，罗/; 飞H30 10 L_ 。5 10 00 C24 .k: 词; rc 仰Pd.宙l_j43 44 QJ 1474-88 .1T_ R :fa . T:f c) 90 SiR ie 1 1 l菱形约SRZJOI-直l2，也应有楼和竖商骨锦放，但函中只给了一带模型自放状态的曲线.QJ 1474-88 附加说额本标准到是立天工业部708所提出.本标准出戴天工业部一院十二所负责起草.飞45