基于正交设计的密封机箱散热翅片的参数仿真优化

陈俊桃，苏关云，杨 虎，廖 锐

(成都西科微波通讯有限公司，四川 成都 610031)

0 引 言

随着现代电子技术的发展，电子设备产品的集成度越来越高，随之而来的电子器件在单位体积内的发热量大增。对于电子设备密封机箱来说，因不能依靠外装风机进行强迫风冷，仅能依靠自然对流及热辐射进行散热，因此密封机箱对散热设计的要求更高。对于外形尺寸确定的机箱，需要确定散热翅片的各参数的最佳值，笔者拟采用正交设计方法，利用ICEPAK软件仿真分析各个参数值下的芯片温度值，通过极差分析散热翅片各个参数对功放芯片温度的影响规律，为后续类似密封机箱散热翅片的的设计提供参考。

1 某型密封机箱设计要求

某型密封机箱外形如图1所示，外形尺寸为310 mm×307.5 mm×70 mm，底部设计有散热翅片，内部安装有功放板、工控板、DC/DC电源等，其中功放板对散热的需求最大。该功放板含有4个功放芯片，每个功放芯片功耗6W，因此功放板的散热设计是该密封机箱设备能否正常工作的关键。

图1 某密封机箱外形示意 图2 散热翅片截面示意图

图2为该密封机箱散热翅片的外形示意，其包含四个参数，翅片厚度A，基板厚度B，翅片间距C，翅片高度D。根据传热学[1-2]，密封机箱自然散热时，散热量决定于机箱表面积，而四个参数的数值直接关系到机箱表面积，进而影响内部器件的散热。因此，对于该型外形尺寸确定的机箱，为确定散热翅片的各参数的最佳值，笔者采用正交试验设计方法，利用ICEPAK软件仿真分析，通过极差分析得出散热翅片各个参数对功放芯片温度的影响规律，从而确定该型密封机箱散热翅片的最佳参数值。……