外訓(xùn)轉(zhuǎn)內(nèi)訓(xùn)-熱設(shè)計(jì).ppt

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1、熱設(shè)計(jì)RAMS介紹可靠性（Reliability）可用性（Availability）可維修性（Maintainability）安全性（Safety）RAMS是貫穿產(chǎn)品整個(gè)生命周期，從對(duì)產(chǎn)品的可行性分析研究到產(chǎn)品報(bào)廢的整個(gè)生命周期過(guò)程中，需要建立可靠性、可用性、可維修性和安全性的RAMS論證過(guò)程，通過(guò)RAMS論證建立RAMS要求，并將RAMS參數(shù)綜合到要求形成過(guò)程中；安全性安全性：是一個(gè)相對(duì)概念，風(fēng)險(xiǎn)低于預(yù)期的程度。包括：辨識(shí)測(cè)定與分析定量化，對(duì)危險(xiǎn)發(fā)生概率及可能的傷害程度進(jìn)行評(píng)定；控制與處理技術(shù)措施如消除

2、、避開(kāi)、限止、轉(zhuǎn)移；管理措施如檢查、教育、訓(xùn)練。綜合評(píng)價(jià)，危險(xiǎn)度等級(jí)評(píng)定，與要求比較后，判明安全水平。可用性可靠性定義：在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)、完成規(guī)定功能的能力。規(guī)定條件：指使用條件、環(huán)境條件、操作技術(shù)、維修方法等，如應(yīng)力、溫度、濕度、塵砂、腐蝕等規(guī)定時(shí)間：可靠性區(qū)別于其他質(zhì)量屬性的特征。規(guī)定功能：規(guī)定的功能固有可靠性+使用可靠性可靠性指標(biāo)λ(t)是失效率，它是時(shí)間的函數(shù)。可靠度成指數(shù)分布，即失效率為一個(gè)常數(shù)，則MTBF=1/λMTBF/MTTFR(t)是設(shè)備的可靠度可維修性按規(guī)定使用條件，在給定時(shí)間

3、間隔內(nèi)，產(chǎn)品保持在某一指定狀態(tài)或恢復(fù)到某一指定狀態(tài)的能力。在此狀態(tài)下，若在規(guī)定的條件下實(shí)現(xiàn)維護(hù)并使用所指定的過(guò)程和資源時(shí)，它能實(shí)現(xiàn)要求的功能。軟件稱為“可維護(hù)性”定義來(lái)源GB/T11457-95修復(fù)率（μ）平均系統(tǒng)修復(fù)時(shí)間（MTTR）：包括診斷問(wèn)題的時(shí)間、維修技術(shù)人員到位的時(shí)間以及實(shí)際維修系統(tǒng)的時(shí)間平均維修時(shí)間平均修復(fù)時(shí)間最大修復(fù)時(shí)間GJB451-90、GJB/Z91-97系統(tǒng)可靠性模型導(dǎo)通為正常截流為正常R=Ra*Rb；R=1-(1-Ra)*(1-Rb)系統(tǒng)失效率的影響因素整機(jī)失效率元器件平均失效率(1

4、~3)*10-5降額因子(1~10)*10-2環(huán)境因子老練篩選效果因子0.1~0.5機(jī)械結(jié)構(gòu)因子1.5~2.5制造工藝因子1.5~3.5元器件個(gè)數(shù)試驗(yàn)室0.5~1室內(nèi)1.1~10陸地固定5~10車載13~30艦船載10~22機(jī)載50~80RPN=S*O*D風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)=危害×概率×可探測(cè)度電路可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范降額設(shè)計(jì)熱設(shè)計(jì)規(guī)范電路安全性設(shè)計(jì)規(guī)范電路板EMC設(shè)計(jì)規(guī)范PCB設(shè)計(jì)規(guī)范可用性設(shè)計(jì)規(guī)范可維修性設(shè)計(jì)規(guī)范軟件可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范熱設(shè)計(jì)規(guī)范熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)基本概念傳導(dǎo)散熱風(fēng)冷散熱半導(dǎo)體制冷其它制冷方式熱設(shè)計(jì)規(guī)范熱設(shè)計(jì)檢查表

5、熱設(shè)計(jì)基本概念熱設(shè)計(jì)的目的工程設(shè)計(jì)近似估算：小功率器件（電子元器件）：熱耗≈功耗；大功率設(shè)備：近似熱耗≈0.75*功耗；電源模塊：散熱量≈（10%--25%）×功耗；轉(zhuǎn)換效率75%--90%，采用適當(dāng)可靠的方法控制產(chǎn)品內(nèi)部所有電子元器件的溫度，使其在所處的工作環(huán)境條件下不超過(guò)穩(wěn)定運(yùn)行要求的最高溫度，以保證產(chǎn)品正常運(yùn)行的安全性，長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。熱設(shè)計(jì)基本概念熱阻溫差熱耗℃/W℃WR=△T/Q熱設(shè)計(jì)基本概念風(fēng)量（風(fēng)速）：1CFM=0.0283m3/min熱功率密度：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的熱功率熱流密度：?jiǎn)挝幻娣e的熱流

6、量對(duì)流換熱系數(shù)：流體與固體表面之間的換熱能力，即：物體表面與附近空氣溫差1℃、單位時(shí)間、單位面積上通過(guò)對(duì)流與附近空氣交換的熱量。單位為W/(m2·℃)。傳導(dǎo)散熱Rja=Rjc+Rcs+RsaRjc：Datasheet；Rcs：用導(dǎo)熱油脂或?qū)釅|后再與散熱器安裝，0.1—0.2℃/W；若器件底面不絕緣另加云母片絕緣，則選1℃/W；Rsa：散熱片的熱阻。Ta：環(huán)境溫度40—60℃Tj：結(jié)溫125℃P：熱耗≈功率（對(duì)非能量轉(zhuǎn)換器件）Rja：熱阻傳導(dǎo)散熱散熱器的表面處理有電泳涂漆或黑色氧極化處理，其目的是提高散熱

7、效率及絕緣性能。自然冷卻下可提高10-15%，通風(fēng)冷卻下可提高3%；電泳涂漆可耐壓500-800V。風(fēng)冷散熱確定冷卻空氣入口和出口的溫度和壓力；確定每個(gè)電子元器件的最高允許溫度(或溫升）；根據(jù)電性能和空間位置以及冷卻功率的要求，確定電子元器件的排列和布置方式；確定雷諾數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸和規(guī)定的雷諾數(shù)，計(jì)算空氣流過(guò)每個(gè)電子元器件或元器件組的質(zhì)量流量(或體積流量)；計(jì)算系統(tǒng)的總壓力損失及需要的冷卻功率。設(shè)計(jì)方法：風(fēng)冷散熱Q：機(jī)柜內(nèi)的散熱功率（W）V：風(fēng)機(jī)的體積流量（m3/min）基于機(jī)柜內(nèi)耗散功率均勻分布

8、的前提威圖機(jī)柜經(jīng)驗(yàn)公式：10℃/260W局部散熱風(fēng)冷計(jì)算V：強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)必須提供的風(fēng)量m3/hQ：待冷卻設(shè)備或部件的總耗散熱量WC：空氣的比熱J/(Kg?℃)ρ:空氣的比重kg/m3△T：出口處和進(jìn)口處的空氣溫差空氣的出口溫度根據(jù)設(shè)備內(nèi)各單元允許的表面溫度確定；本計(jì)算公式忽略了輻射和自然對(duì)流的散熱（一般有10%左右），因此計(jì)算出的風(fēng)量會(huì)稍大風(fēng)扇扇葉的數(shù)量、形狀和傾斜程度都影響著散熱效果。（1）轉(zhuǎn)速和風(fēng)量轉(zhuǎn)速越高、扇葉面積越大，