電子設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)及應(yīng)用功能分析

鄧亞茹 王海奇 李萌 王媛 安鋼自動化軟件股份有限公司

一、電子設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)

電子設(shè)備在組成結(jié)構(gòu)上，包括TR 組件、VPX 散熱冷板、VPX 機箱散熱模塊等，各個組成模塊相互間協(xié)調(diào)運行，保證電子設(shè)備能夠正常工作。以VPX 機箱散熱模塊為例，散熱模塊是通過熱管進行相互連接的，而熱管具有一定的特性，如相變特性，這種性能使得熱管具有較好的散熱性能，在溫度差較小的情況下依然能夠進行熱量的交換和傳遞。在布置方式方面，也采用分隔布置的方式，這些機箱和散熱構(gòu)件之間的散熱效率能夠做到相互不受影響，從而提高所散發(fā)的熱量。除了上述幾個組成結(jié)構(gòu)之外，還具有其他的附屬組成結(jié)構(gòu)，但本文對電子設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)和應(yīng)用功能分析，依然側(cè)重對TR組件、VPX 散熱冷板、VPX 機箱散熱模塊等結(jié)構(gòu)進行分析。

二、電子設(shè)備各模塊的功能

電子設(shè)備中的各個組成模塊都具有相應(yīng)的功能，以下分別介紹電子設(shè)備中的TR 組件、VPX 機箱散熱模塊、VPX 散熱冷板等組成結(jié)構(gòu)的功能，對于規(guī)范電子設(shè)備的合理使用具有一定的意義。

（一）TR 組件

對于TR 組件，及用于發(fā)送和接收的組件，里面有很多組成構(gòu)件，如微波組件，這種組件中包括了多種不同類型的微波元件，目前已經(jīng)應(yīng)用在多個不同的場合中。傳統(tǒng)意義上的TR 組件，其中一端用來接收信號，可以采用天線接收的方式，另外一端接處理單元，形成一個通過無線通信方式構(gòu)成的通信系統(tǒng)。隨著電子設(shè)備中TR 組件制造技術(shù)的提高和進步，可以采用多通道的數(shù)字化的TR 組件，這種類型的TR 組件包括芯片、時鐘模塊、收發(fā)接口等，各個模塊統(tǒng)一為一個整體，相互間協(xié)調(diào)運行。

（二）VPX 散熱冷板

電子元件設(shè)置于上蓋板的一側(cè)，電子元件工作時，主要通過進出液接頭通入冷卻介質(zhì)帶走電子元件散出的熱量，翅片可以增加冷板的傳熱系數(shù)和傳熱面積。當(dāng)冷卻介質(zhì)無法滿足電子元件的散熱要求時，冷板的表面溫度開始增加，當(dāng)增加到相變材料的相變溫度時，相變材料開始產(chǎn)生相變，通過相變的溶化潛熱吸收大量的熱量，降低冷板的表面溫度，從而保證電子元件的正常工作。

（三）VPX 機箱散熱模塊

對于VPX 機箱散熱模塊，VPX 系統(tǒng)具有明顯的特點，首先是在總線的寬度方面進行了提升，從而增加了VPX 機箱的整體散熱性能，并且提高了VPX 機箱散熱運行的可靠性。影響VPX 機箱散熱系統(tǒng)的散熱性能的因素主要包括VPX 機箱散熱的表面積、所采用的材料，以及VPX 機箱散熱運行的環(huán)境下的溫度差等。在VPX 機箱散熱模塊中的熱管，熱管中充滿了液體，當(dāng)液體受熱后蒸發(fā)，從而可以帶走一部分熱量。同時，所蒸發(fā)出的蒸汽可以流入熱管中進行冷凝，從而形成一個閉環(huán)的整體。

三、電子設(shè)備模塊化設(shè)計的應(yīng)用

電子設(shè)備采用模塊化的設(shè)計方法之后，由于電子設(shè)備實際的應(yīng)用環(huán)境有所不同，可以根據(jù)電子設(shè)備的實際運行情況，對電子設(shè)備的設(shè)計方案加以改進，以使電子設(shè)備能夠更好地運行。如為了提高VPX 機箱散熱結(jié)構(gòu)的散熱效果，可以對散熱結(jié)構(gòu)進行改進，VPX 機箱內(nèi)設(shè)有內(nèi)導(dǎo)熱件，內(nèi)導(dǎo)熱件為內(nèi)部熱管，內(nèi)部熱管分別連接端壁和側(cè)壁。由于機箱自身具有擴散熱阻，所以流經(jīng)機箱側(cè)壁散失的熱量較小，若在側(cè)壁增加散熱翅片，實際上對于機箱散熱的改善作用相對機箱端壁要小，因此將端壁的熱量通過內(nèi)部熱管的相變原理傳遞至側(cè)壁上，充分利用機箱整體來散熱，提高散熱效果。

端壁與側(cè)壁為分體式的可拆裝連接，考慮結(jié)構(gòu)制造因素的話，傳統(tǒng)的導(dǎo)熱機箱側(cè)壁不與機箱端壁一體成型，會進一步引入機箱安裝熱阻，導(dǎo)致系統(tǒng)機箱側(cè)壁利用率更低，然而實際生產(chǎn)和使用過程中，機箱一般都會做成可拆裝的機構(gòu)以方便系統(tǒng)的裝配和維護的便利，這就產(chǎn)生了便利性和散熱效果的矛盾。本實用新型采用內(nèi)部熱管將端壁與側(cè)壁連接進行熱傳遞，即提高散熱效果，而且能忽略機箱安裝熱阻，使得機箱可采用分體式的可拆裝連接方式。隨著電子設(shè)備性能的提高，在組成結(jié)構(gòu)上面也將會越來越復(fù)雜，越需要采用模塊化的設(shè)計思想，將大型的電子設(shè)備劃分為若干個模塊，從而達到簡化設(shè)計、降低設(shè)計工作量的目的。

四、結(jié)語

隨著時代的發(fā)展，電力電子技術(shù)已經(jīng)在人們的日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，并且相當(dāng)程度地提高了人們的生活質(zhì)量。因此為了保證人們正常生活的質(zhì)量和安全，只有大力發(fā)展電力電子技術(shù)，才能使電力電子設(shè)備能夠在未來發(fā)展的趨勢下得到改進，正常穩(wěn)定運行，才能進一步提高人們生活的質(zhì)量。