本帖最后由 sz_jackyang 于 2020-2-28 21:28 编辑
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前言
近二三十年来,随着经济、技术的快速发展。使得电子产品封装元件的高热流密度、电子产品的小型化发展方向和使用环境的多样化,电子产品的散热面临着史无前例的挑战。电子工业界一直在努力通过多种手段降低电子元件工作温度,以改善电子产品系统的可靠性。在全环化的运营环境背景中,电子产品同时又具有市场周期短、产品竞争激烈的特点,这使得快速高效的热管理技术需求越来越迫切,企业如何高效地确定产品的散热方案成为重中之重。在产品设计初期,因产品的快速设计需求,正向的理论设计计算可以在几小时内给出设计方案。基于正向的理论化,通过建立产品理论计算模型进行方案的理论与可行性评估遴选,设计后期再通过测试确定方案效果的研发模式已经被很多企业采用。显然,基于正向的理论计算化的热设计方法,可以以极快的速度完成产品的散热设计工作,来获得产品热设计所需的准确信息。同时,由于其设计过程中不需消耗硬件资源,基本上没有成本产生。因此可以说,正向理论方式的热设计方法是一种快速高效低成本的产品开发模式,这使得正向理论的散热设计方法被广泛用于预测电子产品(器件)可靠性的温度和故障确定最有效的方法。热设计其内容涵盖了传热学/流体力学/空气动力学等诸多领域的特性,本系列课程内容全部为作者原创精心制作,全课程共25章(共182节,时长约4000分钟)。第1章从产品热设计的要求与方法开始。第2章为热设计专业术语与理论计算,从热设计基础的各物理量理论知识原理到详细的理论计算。第3章为热传导与传热基理,介始了热力学相关基础知识。第4章介始了与热力学相关的流体相关基础知识。第5章介绍了各类型散热器制造工艺。第6章介绍芯片的封装热阻,对芯片的封装热阻部分做了全面的论述。第8章介绍散热器扩散热阻,从理论层面对散热器底板与芯片的尺寸做匹配设计。第9-11章介绍了散热风扇、热管、VC等选型方法与应用原则。第12章介绍了产品的自然对流散热设计的理论知识原理到详细的理论计算方法。第13-14章针对不同类型的散热片结构,介绍了产品的强制(风冷)对流散热设计的理论知识原理到详细的理论计算方法。第15章介绍了水冷板产品的对流散热设计的理论知识原理到详细的理论计算方法。第16章介绍了机箱类产品的系统级的散热设计理论知识原理到详细的理论计算方法。第17-18章分别针对红外(室内产品)、太阳光(户外)的辐射原理,介绍了红外(室内产品)、太阳光(户外)的辐射散热设计理论知识原理到详细的理论计算方法。第19章介绍了高海拔产品散热设计理论知识原理到详细的理论计算方法。第20章介绍了TEC(热电制冷)系统的产品散热设计理论知识原理到详细的理论计算方法。第21章介绍产品的瞬态散热设计理论知识原理到详细的理论计算方法。第22章介绍产品的相变散热设计理论知识原理到详细的理论计算方法。第23章介绍产品的PCB部分散热设计方法。第24-25章介绍热设计常用的界面材料与灌封材料的理论知识与选用设计方法。本课程着重方法和热设计相关理论知识面原理的讲解,在课程每个独立小节均设有实际案例讲解,并提供大量具有典型意义理论计算实例,提升散热设计理论计算水平。全套培训课程内容均为长期的工作积累,非常具有实际指导意义和实用性, 课程中涵盖了有关自然散热/强制对流/水冷散热/机箱系统级散热/辐射散热/TEC散热/瞬态散热/相变散热等散热设计的理论知识原理讲解和详细的理论计算,从单热源模组设计到复杂的高密度多热源的系统热设计等多领域,用来加强及提高在热设计理论计算方面的知识,力求让您的学习更系统和更有效。
课程详细目录:
1.产品热设计的要求与方法-电子产品热设计之热设计的原因-电子产品热设计之热设计的目的与要求-电子产品热设计之热设计的几种基本方式-电子产品热设计之初期冷却方式的评估选择-热设计中热耗的来源有哪些
2.热设计专业术语与理论计算篇-什么是导热系数(导热率)-什么是比热容-热传导之什么是材料导温系数(扩散)-什么是温度水平-什么是材料热体积膨胀系数-什么是动力粘度-什么是运动粘度-什么是理想气体-什么是努塞尔数(Nu)-什么是普朗特(Pr)数-普朗特(Pr)数的计算-热对流之什么是雷诺(Re)数-热对流之雷诺(Re)数的计算-什么是热流密度-什么是对流换热系数(W-m^2·℃)
3.热传导与传热基理篇-热力学的第二定侓-热力学的第一定侓-何谓传热及如何传热-初识热传导的理论计算公式(傅里叶定律)-热传导-热对流-热辐射-初识热对流的理论计算公式(牛顿冷却定律)
4.流体基础篇-流体的力学性能-流体的流量与流速-流体流量与流速间的换算关系
5.散热器制造工艺篇-常规散热器的技术概述与工艺介绍
6.芯片的封装热阻-芯片的封装热阻之什么是Tc Ta Tb Tj-芯片的封装热阻之什么是θJA θJB θJC
7.平均温度-为什么要用平均温度
8.散热器性能评估之热阻篇-认识传导热阻-材料的扩散热阻及计算-如何评估散热器底板与芯片的尺寸匹配性能
9.散热风扇篇-散热风扇之初识风扇PQ曲线-散热风扇之什么是动压-散热风扇之什么是静压-散热风扇之什么是全压-散热风扇之什么是风扇的效率-散热风扇之不同类型风扇的特性与应用特点-散热风扇之如何选择合适的散热风扇-散热风扇之不同通风机特性曲线对比与选型特点-散热风扇之吹风与抽风方式的选择原则与特点-散热风扇之抽风条件下对风扇选型的限制-散热风扇之风扇安装距离对风扇性能的影响-散热风扇之如何确定合适的风扇通风开口面积-散热风扇之如何的有效的降低风扇工作噪音-散热风扇之离心风扇的不同类型介绍及流量、压力、噪声等特性对比
10.散热热管篇-散热热管之热管的工作原理-散热热管之什么是热管的Qmax-散热热管之热管安装倾斜角度对性能的影响-散热热管之哪些因素会限制热管的传热性能-散热热管之什么是热管的沸腾极限因素-散热热管之什么是热管的携带极限因素-散热热管之什么是热管的声速极限因素-散热热管之什么是热管的毛细极限因素-散热热管之什么是热管的黏性极限因素-散热热管之什么是热管的连续流动极限因素
11.散热均温板篇-散热均温板之均热板的基本特点-散热均温板之均温板的工作原理-散热均温板之什么是均温板的Qmax
12.自然对流散热设计篇-自然对流之自然散热系统的设计构思步骤-自然对流换热的层流与湍流-自然对流之什么是瑞利(Ra)数-自然对流之瑞利(Ra)数的计算-自然对流之什么是格拉晓夫数(Gr)数-自然对流之格拉晓夫数(Gr)数的计算-自然对流之鳍片(FIN)最佳间距(GAP)的计算-初识热对流的理论计算公式(牛顿冷却定律)-自然对流之垂直平板型(单板)换热系数的计算(水平或垂直安装)-自然对流之垂直平板型(单板)换热系数的计算(倾斜安装)-自然对流之垂直平板型散热器换热系数的计算(水平或垂直安装)-自然对流之垂直平板型散热器换热系数的计算 (倾斜安装)-自然对流之水平平板型(机箱顶面)换热系数的计算(其他安装方式)-1-自然对流之水平平板型(机箱底面)换热系数的计算(其他安装方式)-2-自然对流之水平平板型(机箱底面)换热系数的计算(其他安装方式)-对流散热之鳍片(FIN)传热性能的计算-材料对面热源传导路径温升的影响
13.强制对流之风冷散热设计篇(平板类散热器)-热对流-热对流之对流传热的型式有哪些?-强制对流之铝挤(平板)型散热器(系统)的设计构思步骤-强制对流之层流与湍流-热对流之什么是雷诺(Re)数-热对流之雷诺(Re)数的计算-热对流之什么是热对流边界层-初识热对流的理论计算公式(牛顿冷却定律)-强制对流之鳍片(FIN)最佳间距(GAP)的计算-强制对流之铝挤(平板)型散热器换热系数的计算(层流)-1-强制对流之铝挤(平板)型散热器换热系数的计算(层流)-2-强制对流之铝挤(平板)型散热器换热系数的计算(湍流)-对流散热之鳍片(FIN)传热性能的计算
14.强制对流之风冷散热设计篇(圆柱针式散热器)-热对流-热对流之对流传热的型式有哪些?-强制对流之层流与湍流-热对流之什么是雷诺(Re)数-热对流之雷诺(Re)数的计算-热对流之什么是热对流边界层-初识热对流的理论计算公式(牛顿冷却定律)-强制对流之圆柱针式型散热器柱间对角距离的计算(叉排)-强制对流之圆柱针式散热器柱间最大流速的计算(顺排)-强制对流之圆柱针式散热器柱间最大流速的计算(叉排)-1-强制对流之圆柱针式散热器柱间最大流速的计算(叉排)-2-强制对流之圆柱针式散热器换热系数的计算-强制对流之圆柱针式散热器来流方向角度修正修系数的计算--(来流方向与圆柱FIN非垂直方向)-强制对流之圆柱针式散热器对数平均温度的计算-1-强制对流之圆柱针式散热器对数平均温度的计算-2-强制对流之圆柱针式散热器压力损失的计算-强制对流之圆柱针式散热器FIN传热性能的计算
15.强制对流之水冷散热设计篇-强制对流之水冷板散热器工艺简介与内流道的形状-热对流之对流传热的型式有哪些?-强制对流之层流与湍流-热对流之什么是雷诺(Re)数-热对流之雷诺(Re)数的计算-初识热对流的理论计算公式(牛顿冷却定律)-热对流之什么是热对流边界层-强制对流之如何评定水冷板流道尺寸的合理性-强制对流之水冷板内流道换热系数的计算-方形流道(直管)-强制对流之水冷板内流道换热系数的计算-方形流道(弯管)-强制对流之水冷板内流道换热系数的计算-圆形流道(弯管)-强制对流之水冷板内流道换热系数的计算-圆形流道(直管)-强制对流之水冷板内流道换热系数的计算-螺旋式流道-强制对流之水冷板内流道沿程局部压力损失的计算方法介绍-强制对流之水冷板内流道摩擦系数(𝒇)的计算---任意截面流道(粗糙)-强制对流之水冷板内流道流阻压力损失的计算-方形流道(局部阻力+摩擦系数法)-强制对流之水冷板内流道流阻压力损失的计算-圆形流道(局部阻力+摩擦系数法)-强制对流之水冷板内流道沿程局部压力损失的计算(局部阻力系数法)---任意截面流道-强制对流之水冷板任意截面流道管长修正系数的计算-强制对流之水冷板任意截面流道弯曲率修正系数的计算-强制对流之水冷板内流道沿程局部压力损失的计算(等效长度法)---任意截面流道-强制对流之水冷板内流道流阻压力损失的计算-螺旋式流道
16.强制对流之机箱散热设计篇-强制对流之机箱类设备风冷散热系统的设计构思步骤-强制对流之层流与湍流-热对流之什么是雷诺(Re)数-热对流之雷诺(Re)数的计算-初识热对流的理论计算公式(牛顿冷却定律)-强制对流之如何选取机箱设备系统散热风扇的参数-强制对流之机箱设备系统内部风量与风速、流量的换算关系-强制对流之机箱设备系统内部换热系数的计算关系-强制对流之机箱设备系统内部考尔本系数(J 传热因子)的计算-强制对流之机箱设备系统内部功率器件的散热器设计-强制对流之机箱设备系统内部器件温升初评与系统布局优化-强制对流之如何强化机箱设备系统内局部的散热性能-强制对流之机箱设备系统内部流场压力损失的计算-强制对流之机箱设备系统与冷却风扇工作点的匹配计算
17.热辐射散热设计篇(红外)-热辐射-热辐射之辐射的那些特性-热辐射之初识热辐射的理论计算公式-热辐射之什么是辐射的有效面积-热辐射的理论计算之角系数的计算(平板型散热器)-热辐射之辐射交换的散热传递设计计算
18.户外产品太阳热辐射散热设计篇)-热辐射之认识太阳光谱-热辐射之太阳辐射与地面辐射的关系-热辐射之什么是太阳常数-热辐射之大气层外的太阳辐射强度计算-热辐射之什么是真太阳时与平太阳时-热辐射之真太阳时与平太阳时间时差计算-热辐射之什么是太阳赤纬角及如何计算-热辐射之什么是太阳时角及如何计算-热辐射之什么是太阳高度角及如何计算-热辐射之什么是太阳方位角及如何计算-热辐射之什么是太阳入射角及如何计算-热辐射之大气层外切平面上的太阳辐射强度计算-热辐射之什么是晴朗天气太阳直射率及如何计算-热辐射之地球表面太阳辐射强度的计算-热辐射之户外机箱任意方位表面太阳辐射强度的计算-热辐射之户外机箱表面太阳辐射吸收功率计算与散热系统匹配计算-热辐射之如何减少户外机箱表面太阳辐射吸收与增加辐射散热
19.高海拔产品散热设计篇-海拔高度对产品散热的影响-海拔高度对电器产生的影响-海拔高度对散热的影响之大气密度与海拔关系-海拔高度对散热的影响之大气温度与海拔关系-海拔高度对散热的影响之大气压强与海拔关系-海拔高度对散热的影响之大气运动粘度与海拔关系-海拔高度对散热的影响之海拔高度对风扇性能的影响-海拔高度对散热的影响之海拔高度对产品温升的影响实例计算
20.热电制冷(TEC)散热设计篇-热电制冷之如何根据系统进行TEC模块的选型与理论散热设计(合并至实例章节)-热电制冷之什么是TEC(LED照明制冷片)与TEC的简介(合并至实例章节)-热电制冷之系统TEC理论散热设计实例
21.瞬态散热设计篇-稳态传热与瞬态传热-瞬态传热之什么是物体的热容量-瞬态传热之绝热情况下的物体温升速率计算-瞬态传热之物体到达稳定温升的时间常数及计算-瞬态传热之器件功率变化对瞬态温升的影响计算
22.相变散热设计篇-相变散热之什么是相变-相变散热之相变材料的热力特性-相变散热之有机物相变材料和无机物的相变材料的对比-相变散热之锂电池的相变方案散热设计
23.PCB板散热设计篇-PCB板散热之PCB的类型介绍-PCB板散热之PCB的器件布局热设计原则与方法-PCB板散热之PCB的热设计原则与方法
24.热设计中的界面材料选用与设计-热界面材料之什么是热界面材料-热界面材料之认识热界面材料填料-热界面材料之热界面材料的分类-热界面材料之认识不同类型热界面材料的特性与应用特点-热界面材料之各类热界面材料的优缺点比较-热界面材料之如何计算两个接触面中TIM的厚度-热界面材料之如何优化两个界面接触热阻-热界面材料之如何评估两个物体界面是否需要增加TIM(界面材料)
25.热设计中的导热灌封材料选用-导热灌封胶之导热灌封材料的基础知识-导热灌封胶之常用灌封胶的特点与应用范围-导热灌封胶之灌封材料性能要求及固化前后性能评价-导热灌封胶之环氧树脂系灌封材料的特性与应用特点-导热灌封胶之聚氨酯系灌封材料的特性与应用特点-导热灌封胶之(导热)硅胶系灌封材料的特性与应用特点-导热灌封胶之常用灌封胶材料的综合特点与性能比较-