[实用新型]一种空间高热耗光电设备的散热结构

说明书

本实用新型涉及一种空间高热耗光电设备的散热结构，包括：机箱壳体、普通功能模块、热电制冷器、激光器模块、PCB板、普通元器件、高发热元器件、导热弹垫以及散热面板。将机箱作为散热的主路径，将封装为一体结构的功能模块分为普通功能模块和具有精密控温需求的功能模块；强化PCB板与机箱壳体之间的传导散热路径，优化高发热元器件的布局；进行PCB板上高发热元器件的散热加强设计，提高高发热元器件的散热效果。针对现代电子设备集成度越来越高，元器件的热流越来越大，布局及安装空间有限，使用约束限制条件大的情况，本实用新型适用空间随机分布布局及安装空间有限的高热流器件散热及温度精密控制的热设计任务。

技术领域

本实用新型涉及一种空间高热耗光电设备的散热结构，属于空间设备热设计技术领域。

背景技术

随着载荷技术快速发展，电子设备的集成度越来越高，性能要求也越来越高，设备内部的电子器件结构尺寸越来越小，功耗也越来越大，器件的散热设计及温度控制难度显著增大。若热设计方法不当，会严重影响设备的性能指标及使用寿命，尤其是空间电子设备，譬如GEO航天器使用电子设备，一般在轨空间运行需长达15年以上，其热设计方法的可靠性十分重要。在电子产品中，高温对电子产品的影响包括绝缘性能退化、元器件损坏、材料的热老化、低熔点焊缝开裂及焊点脱落，从而导致整个产品的性能下降以至完全失效。据统计,电子设备的失效有55％因高温导致,随着温度的升高,其失效率成指数形式增长。电子元器件是电子、电气系统的基础产品，电子元器件温度是影响电子设备工作可靠性的重要因素，可见对电子设备及元器件开展热设计，使其选用的电子元器件温度控制在规定的允许的工作温度范围内，是有效保证和提高其可靠性的技术手段。

电子设备主要散热路径是借助设备机箱对外散热，常用的热设计方法是元器件散热是通过其安装的PCB电路板传导到机箱壳体(PCB板与机箱壳体机械连接)，由于PCB板主要成份是玻璃钢或陶瓷，导热率较低，传热效果有限，对于大热耗高热流器件，除了借助PCB板散热外，通常需要采用导热金属条、微型热管等将元器件与机箱壳体搭接强化其散热，这种散热设计带来较强的限制条件，如布局、足够的安装空间等，且安全性与可靠性较低，不适用于精确的温度范围控制。综上所述，现代电子设备集成度越来越高，元器件的热流越来越大，布局及安装空间十分有限，现有的电子设备热设计技术，使用约束限制条件很大，设计代价高，已不能适用空间随机分布布局及安装空间有限的高热流器件散热及温度精密控制的热设计任务需求，亟需发展新的高效热设计方法。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种空间高热耗光电设备的散热结构，以解决现有技术不适用于高热流元器件随机布局散热及精密控温的缺点与不足。

本实用新型采用的技术方案是：

一种空间高热耗光电设备的散热结构，包括：机箱壳体、普通功能模块、热电制冷器、激光器模块、PCB板、普通元器件、高发热元器件、导热弹垫以及散热面板；

机箱壳体包括底板、侧板和盖板，底板和侧板连接在一起且铣成一个整体结构，盖板固定在侧板上侧将机箱封闭；机箱底板内外两侧的安装面为全接触表面，无减重槽；

普通功能模块安装在机箱底板内侧安装面上，直接通过机箱进行散热，在所述普通功能模块与机箱内侧安装面之间填充导热填料；

热电制冷器固定安装在机箱底板内侧安装面上，激光器模块安装在热电制冷器上，通过热电制冷器对激光器模块进行加热或制冷；激光器模块通过螺钉或金属卡箍安装固定在热电制冷器上，热电制冷器通过螺钉安装在机箱底板内侧安装面上，在安装面之间均填充导热填料；

PCB板安装在机箱壳体内，PCB板的覆铜层延伸到电路板安装边框边缘，并在电路板安装边框的外表面覆铜，PCB板上有普通元器件和高发热元器件，高发热元器件布局在PCB板的边缘；