熱設(shè)計是隨著通訊和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一個較新的行業(yè),，且越來越被重視,。隨著通訊和信息產(chǎn)品性能的不斷提升和人們對于通訊和信息設(shè)備便攜化和微型化要求的不斷提升,，信息設(shè)備的功耗不斷上升，而體積趨于減小,，高熱流密度散熱需求越來越迫切 ,。熱設(shè)計便是采用適當(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)境條件下不超過穩(wěn)定運行要求的高溫度,，以保證產(chǎn)品正常運行的安全性,，長期運行的可靠性 。此外,，低溫環(huán)境下控制加熱量而使設(shè)備啟動也是熱可靠性的重要內(nèi)容,。

設(shè)備的耗散的熱量決定了溫升，因此也決定了任一給定結(jié)構(gòu)的溫度,；熱量以導(dǎo)熱,、對流及輻射傳遞出去，每種形式傳遞的熱量與其熱阻成反比,；熱量、熱阻和溫度是熱設(shè)計中的重要參數(shù),；所有的冷卻系統(tǒng)應(yīng)是簡單又經(jīng)濟的,，并適合于特定的電氣和機械、環(huán)境條件,，同時滿足可靠性要求,。
熱設(shè)計應(yīng)與電氣設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計,、可靠性設(shè)計同時進行,，當(dāng)出現(xiàn)矛盾時，應(yīng)進行協(xié)調(diào)解決,。
–電子設(shè)備的有效輸出功率比所需的輸入功率小得多,，而這部分多余的功率則轉(zhuǎn)化為熱而耗散掉。
–隨著電子技術(shù)的發(fā)展,，電子元器件和設(shè)備日趨小型化,，使得設(shè)備的體積功率密度大大增加
–提供一條低熱阻通路,，保證熱量順利傳遞出去。

熱設(shè)計目的
控制電子產(chǎn)品內(nèi)部所有電子元器件的溫度,，使其在產(chǎn)品所處的工作環(huán)境條件下不超過規(guī)定的高允許溫度,，從而保證電子產(chǎn)品正常、可靠的工作,。

熱設(shè)計基本術(shù)語
(a)熱環(huán)境包括產(chǎn)品或元器件周圍流體的種類,、溫度、壓力及速度,，表面溫度,、外形及黑度，每個元器件周圍的傳熱通路等,。
(b)熱流密度：單位面積的熱流量,。
(c)體積功率密度：單位體積的熱流量。
(d)熱阻：熱量在熱流路徑上遇到的阻力,。
(e)熱阻網(wǎng)絡(luò)：熱阻的串聯(lián),、并聯(lián)或混聯(lián)形成的熱流路徑圖。
(f)冷板：利用單相流體強迫流動帶走熱量的一種換熱器,。
(g)熱沉：是一個無限大的熱容器,，其溫度不隨傳遞到它的熱能大小而變化。它可能是大地,、大氣,、大體積的水或宇宙等。又稱熱地,。

熱設(shè)計的基本原則
（a）應(yīng)通過控制散熱量的大小來控制溫升,；
（b）選擇合理的熱傳遞方式（傳導(dǎo)、對流,、輻射）,；傳導(dǎo)冷卻可以解決許多熱設(shè)計問題，對于中等發(fā)熱的產(chǎn)品,，采用對流冷卻往往合適,，輻射傳熱是空間電子設(shè)備的主要傳熱方式；
（c）盡量減小各種熱阻,，控制元器件的溫度,；電子產(chǎn)品熱設(shè)計中可能遇到三種熱阻：內(nèi)熱阻、外熱阻和系統(tǒng)熱阻,。內(nèi)熱阻是指產(chǎn)生熱量的點或區(qū)域與器件表面點（安裝表面）之間的熱阻,；外熱阻是指器件上任意參考點（安裝表面）與換熱器間，或與產(chǎn)品,、冷卻流體和環(huán)境交界面之間的熱阻,；系統(tǒng)熱阻是指產(chǎn)品外表面與周圍空氣間或冷卻流體間的熱阻,；
（d）采用的冷卻系統(tǒng)應(yīng)該簡單經(jīng)濟，并適用于電子產(chǎn)品所在的環(huán)境條件的要求,；
（e）應(yīng)考慮尺寸和重量,、耗熱量、經(jīng)濟性,、與失效率對應(yīng)的元器件高允許溫度,、電路布局、產(chǎn)品的復(fù)雜程度等因素,；
（f）應(yīng)與電氣及機械設(shè)計同時進行,；
（g）不得有損于產(chǎn)品的電性能；
（h）*熱設(shè)計與*電路設(shè)計有矛盾時,，應(yīng)采用折中的解決方法,；
（i）應(yīng)盡量減小熱設(shè)計中的誤差。

熱設(shè)計的方法
電子產(chǎn)品熱設(shè)計應(yīng)首先根據(jù)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)及產(chǎn)品所處的環(huán)境條件確定熱設(shè)計目標(biāo),，熱設(shè)計目標(biāo)一般為產(chǎn)品內(nèi)部元器件允許的高溫度,，根據(jù)熱設(shè)計目標(biāo)及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、體積,、重量等要求進行熱設(shè)計,，主要包括冷卻方法的選擇、元器件的安裝與布局,、印制電路板散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計和機箱散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計,。常見的熱設(shè)計流程見圖1所示。
         
熱設(shè)計目標(biāo)的確定
熱設(shè)計目標(biāo)通常根據(jù)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)與工作的環(huán)境條件來確定,，已知可靠性指標(biāo),，依據(jù)GJB/ 299B－1998《電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊》中元器件失效率與工作溫度之間的關(guān)系，可以計算出元器件允許的高工作溫度,，此溫度即為元器件的熱設(shè)計目標(biāo),。工程上為簡便計算，通常采用元器件經(jīng)降額設(shè)計后允許的高溫度值做為熱設(shè)計目標(biāo),。

熱設(shè)計實施要點
大限度的利用導(dǎo)熱,、自然對流和輻射等簡單,、可靠的冷卻技術(shù),，并盡可能的縮短傳熱路徑，增大換熱（或?qū)幔┟娣e,。
（1）冷卻方法的選擇實施要點
(a)根據(jù)電子產(chǎn)品的功耗計算熱流密度或體積功率密度,；
(b)根據(jù)設(shè)計條件和熱流密度或體積功率密度選擇合適的冷卻方法；
(c)冷卻方法的選擇順序為：自然冷卻,、強迫風(fēng)冷,、液體冷卻,、蒸發(fā)冷卻等。
（2）元器件的安裝與布局實施要點
(a)盡量減小元器件安裝界面的熱阻,。元器件的排列與安裝應(yīng)有利于流體的對流,；
(b)元器件安裝時，應(yīng)充分考慮周圍元器件的輻射換熱的影響,，對靠近熱源的熱敏感的元器件應(yīng)采取熱屏蔽措施,；
1)半導(dǎo)體器件
通過采用大面積的光滑接觸表面以及按要求導(dǎo)熱襯墊或添加劑，盡量減小器件與其安裝座之間的接觸熱阻,；
置于遠離高溫元器件的地方,；
在空氣或冷卻劑流動的方向采用垂直安置散熱片的散熱器。采用噴涂或涂覆的表面以改善輻射特性,。
2)電容器
置于遠離熱源的地方,；
對其它熱源采取絕熱措施。
3)電阻器
置于對流良好的位置,；
使用機械的夾緊或封裝材料以改善向散熱器的熱傳遞,；
盡可能采用短引線。
4)變壓器和電感器
為將這些器件的熱傳遞出去,，提供導(dǎo)熱通路,；
置于對流冷卻良好的位置；
適當(dāng)處設(shè)置散熱片,。
（3）印制電路板的散熱設(shè)計實施要點
(a)印制板組裝件應(yīng)有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱措施,，如采用導(dǎo)熱印制板（導(dǎo)熱條、導(dǎo)熱板,、金屬夾芯等）,。
(b)印制板導(dǎo)軌應(yīng)采用熱阻小的導(dǎo)軌，如U形導(dǎo)軌或楔形導(dǎo)軌等,；
(c)應(yīng)控制印制板組裝件之間的間距,，一般應(yīng)控制在19至21mm之間。
（4）機箱的散熱設(shè)計實施要點
(a)充分利用機箱結(jié)構(gòu)作為散熱體,，通過傳導(dǎo),、對流和輻射把機箱內(nèi)部電子模塊及電子元件產(chǎn)生的熱量有效散發(fā)出去。
(b)增大自然對流機箱表面的黑度,，以增強輻射換熱能力,。
(c)所有傳導(dǎo)熱量的接觸面要求平整光滑，有較高的表面光潔度,；
(d)采用導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬材料,，考慮到材料的比重因素，推薦首先選用鋁合金,；
(e)增加需要散熱元件和模塊的導(dǎo)熱接觸面面積,；
(f)對高低不平的導(dǎo)熱面采用導(dǎo)熱絕緣海綿橡膠板作為傳熱層,；
(g)縮短熱傳導(dǎo)的距離；
(h)增大機箱的散熱表面積,；
(i)增加導(dǎo)熱接觸面的壓力,；
(j)非密封型機箱，在機箱上合理開通風(fēng)口,，加強對流,、換熱作用；
(k)功耗較大時,，考慮采用強迫風(fēng)冷機箱或液體冷卻機箱等,。

高低溫濕熱低氣壓試驗箱 主要規(guī)格和技術(shù)參數(shù)：