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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