Система охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу

Реферат: Система охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу містить тепловідвідну основу, на якій закріплені тепловідвідні елементи з встановленими на них друкованими платами. Кожна друкована плата жорстко з'єднана за допомогою електроізоляційного теплопровідного прошарку з радіаторною пластиною, причому самі друковані плати виконані з отворами, в яких розташовані найбільш теплонавантажені електрорадіоелементи. UA 93651 U (12) UA 93651 U UA 93651 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі радіоприладобудування, конкретно - стосується конструкцій блоків радіоелектронної апаратури етажерного типу. Блоки такого типу використовуються переважно у бортовій апаратурі, де є необхідність в забезпеченні герметизації блоків, що є причиною значного погіршення теплових режимів елементів у зв'язку з відсутністю шляху руху теплоносіїв безпосередньо від елементів в навколишнє середовище. Відома конструкція електронного блока з тепловідводом і екрануванням [1], яка має металевий корпус, друковані плати та тепловідвідний шар. Друковані плати розташовуються з зазором на тепловідвідному шарі, а він, виступаючи за межі друкованих плат, формує металевий корпус. Тепловідвідний шар виконує функцію радіаторної пластини, а металевий корпус - тепловідвідної основи. Недоліком аналога є складність, а в деяких випадках неможливість, з'єднання теплонавантажених електрорадіоелементів з друкованою платою, а також обмеженість або навіть відсутність руху теплоносія в середині блока, оскільки внутрішній простір в блоці поділений на секції тепловідвідним шаром, що призводить до значних перепадів температур по друкованій платі, погіршує тепловий режим електрорадіоелементів, зменшує теплонавантаженість та працездатність пристрою в цілому. Прототипом вибрана відома конструкція системи охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу [2], яка має тепловідвідну основу, друковані плати та тепловідвідні елементи. Друковані плати встановлені на тепловідвідних елементах закріплених на тепловідвідній основі. Недоліком відомої конструкції є значні температурні перепади по друкованій платі, оскільки відвід тепла від плати відбувається на краях плати в місцях кріплення тепловідвідних елементів, що стає причиною непрацездатності теплонавантажених електрорадіоелементів внаслідок порушення їх теплового режиму, що проявляється у перевищенні температури елементів над її допустимим значенням і призводить до виходу із ладу, як окремих теплонавантажених електрорадіоелементів так і пристрою в цілому. В основу корисної моделі поставлена задача розробки системи охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу з підвищеною теплонавантаженістю, а саме з забезпеченням допустимих теплових режимів теплонавантажених електрорадіоелементів, що досягається шляхом конструктивних удосконалень. Вирішення цієї задачі досягається тим, що в системі охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу, яка містить тепловідвідну основ, на якій закріплені тепловідвідні елементи з встановленими на них друкованими платами, кожна друкована плата жорстко з'єднана за допомогою електроізоляційного теплопровідного прошарку з радіаторною пластиною, причому самі друковані плати виконані з отворами, в яких розташовують найбільш теплонавантажені елетрорадіоелементи. З'єднання друкованих плат з радіаторними пластинами за допомогою електроізоляційного теплопровідного прошарку та їх розміщення на тепловідвідних елементах, з'єднаних з теплопровідною основою дозволяє забезпечити допустимий тепловий режим теплонавантажених електрорадіоелементів, а як наслідок - можливість збільшення допустимої сумарної потужності електрорадіоелементів, тобто підвищення теплонаватаженості пристрою, за рахунок високого коефіцієнта теплопровідності матеріалу радіаторної пластини та малого теплового опору електроізоляційного теплопровідного прошарку. Отвори в друкованих платах дозволяють розмістити найбільш теплонавантажені електрорадіоелементи на електроізоляційному теплопровідному прошарку, що спрощує монтаж теплонавантажених електрорадіоелементів до друкованої плати та забезпечує кращий відвід тепла від цих електрорадіоелементів. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових властивостей - шляхом використання допоміжних конструктивних елементів розроблена система охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу, яка дозволяє підвищити теплонаватаженість пристрою. Ідея корисної моделі пояснюється на кресленні, де зображено повздовжній переріз блока радіоелектронної апаратури етажерного типу. Система охолодження має в своєму складі тепловідвідну основу 1, кришку корпусу 2, тепловідвідні елементи 3, друковані плати 4, електроізоляційний теплопровідний прошарок 5, радіаторні пластини 6, нетеплонавантажені електрорадіоелементи 7 та теплонавантажені електрорадіоелементи 8. Друковані плати 4 з'єднані з радіаторними пластинами 6 за допомогою електроізоляційного теплопровідного прошарку 5 та встановлені на тепловідвідних елементах 3, які закріплені на тепловідвідній основі 1. Нетеплонавантажені електрорадіоелементи 7 1 UA 93651 U 5 10 15 20 25 30 встановлені на друкованій платі 4, теплонавантажені електрорадіоелементи 8 - в отворах друкованих плат та жорстко з'єднані з електроізоляційним теплопровідним прошарком 5. Блок закритий кришкою 2. Для забезпечення функціонування корисної моделі виготовляються додаткові радіаторні пластини із матеріалу з високим коефіцієнтом теплопровідності (наприклад алюмінію) за розмірами друкованих плат. При складанні блока радіаторні пластини з'єднуються з друкованими платами за допомогою електроізоляційного теплопровідного прошарку, який представляє собою клейку еластичну прокладку з кераміко-полімерного діелектричного матеріалу з високою теплопровідністю. Система охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу працює наступним чином. При роботі пристрою тепло, що виділяється теплонавантаженими електрорадіоелементами, передається через електроізоляційний теплопровідній прошарок на радіаторну пластину. Електроізоляційний теплопровідний прошарок забезпечує електричну ізоляцію та низький тепловий опір між друкованою платою та радіаторною пластиною. В свою чергу радіаторні пластини передають тепло шляхом теплопровідності через тепловідвідні елементи до тепловідвідної основи. Від тепловідвідної основи тепло розсіюється в навколишнє середовище. Радіаторні пластини виготовляються із матеріалів з високим коефіцієнтом теплопровідності, за рахунок чого значно зменшуються температурні перепади по друкованим платам та перегріви теплонавантажених електрорадіоелементів, що дозволяє збільшити допустиму сумарну потужність електрорадіоелементів, тобто підвищити теплонавантаження пристрою. Виходячи з вищевикладеного, можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "Промислове застосування". Джерела інформації: 8 1. Пат. 4206282 Российская Федерация, МПК Н05К7/20. Электронный блок с теплоотводом и экранированием [Текст] / Смирнов П.В., Сурский С.А., Краснов М.А., Архипов А.В.; заявитель и патентообладатель ОАО "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко". - № 2010103426; заявл, 02.02.2010; опубл. 10.12.2010, Бюл. № 8-3 с.: ил. 8 2. Пат. 81042 Україна, МПК Н05К7/20. Система охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу [Текст] / Шило Г.Н., Огренич Є.В., Сиротюк О.В., Гапоненко М.П.; заявник та патентовласник Запорізький національний технічний університет. № u201210215; заявл. 28.08.2012; опубл. 25.06.2013, Бюл. № 12. - 3 с.: ил. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Система охолодження друкованих плат в блоках радіоелектронної апаратури етажерного типу, яка містить тепловідвідну основу, на якій закріплені тепловідвідні елементи з встановленими на них друкованими платами, яка відрізняється тим, що кожна друкована плата жорстко з'єднана за допомогою електроізоляційного теплопровідного прошарку з радіаторною пластиною, причому самі друковані плати виконані з отворами, в яких розташовані найбільш теплонавантажені електрорадіоелементи. 2 UA 93651 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3