CN105979757B - 一种适用于标准4u机箱的散热组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于标准4U机箱的散热组件，包括设置在机箱内的导热板，所述导热板与机箱插件面板连接，所述导热板内嵌有若干条导热管，所有导热管向插件面板导热，机箱内的发热元件与导热板帖靠，所述机箱插件面板外部设置有散热翅片，所述散热翅片内嵌有风扇。本发明通过嵌有导热管的导热板，将机箱内部的热量传导至机箱插件面板，然后通过散热翅片和风扇，通过强制空气对流，将热量扩散至空气中，不需要在机箱上开孔，减少灰尘对内部元件污染，增加设备寿命，提高可靠性，增强了抗干扰能力。

Description

一种适用于标准4U机箱的散热组件
技术领域
本发明涉及一种适用于标准4U机箱的散热组件，属于工业控制领域。
背景技术
通讯、电力系统设备多采用19英寸标准机箱，内部模块采用插件型式，方便生产调试及维护。随着电子技术的发展，电子设备集成度越来越高，电子设备单位体积的功耗不断增大，导致电子设备的温度迅速上升。为解决设备发热问题，机箱上、下盖板开孔，利用空气对流带走设备内部热量，保证设备内部元件可靠运行。这是最常用的发热问题解决方法，但是机箱开孔也带来一些其它问题，如：内部元器件灰尘集聚，机箱电磁屏蔽效能降低等。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一种适用于标准4U机箱的散热组件。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种适用于标准4U机箱的散热组件，包括设置在机箱内的导热板，所述导热板与机箱插件面板连接，所述导热板内嵌有若干条导热管，所有导热管向插件面板导热，机箱内的发热元件与导热板帖靠，所述机箱插件面板外部设置有散热翅片，所述散热翅片内嵌有风扇。
所有导热管相互平行。
发热元件与导热板之间设置有绝缘导热膜。
所述散热翅片竖向设置，所述风扇横向设置，所述风扇将散热翅片分割成两段。
所述机箱为封闭结构。
机箱内还设置有实时控制风扇的控制电路；所述控制电路内设置插拔防护电路，用以实现带电更换风扇。
本发明所达到的有益效果：1、本发明通过嵌有导热管的导热板，将机箱内部的热量传导至机箱插件面板，然后通过散热翅片和风扇，通过强制空气对流，将热量扩散至空气中，不需要在机箱上开孔，减少灰尘对内部元件污染，增加设备寿命，提高可靠性，增强了抗干扰能力；2、风扇布置在插件面板上，设备内部无风扇等低寿命零配件，有利于提高设备连续运行周期；3、风扇控制实时调节，提高散热效率，延长风扇使用寿命；4、风扇控制电路增加插拔防护电路，实现带电更换风扇，便于维护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为机箱插件面板的结构示意图。
图3为风扇控制电路的结构框图。
图4为本发明的具体应用。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和2所示，一种适用于标准4U机箱的散热组件，包括设置在机箱内的导热板1，机箱为封闭结构，导热板1与机箱插件面板2连接，导热板1内嵌有若干条导热管3，所有导热管3相互平行，所有导热管3向插件面板导热，机箱内的发热元件4通过绝缘导热膜与导热板1帖靠，机箱插件面板2外部设置有散热翅片5，散热翅片5竖向设置，散热翅片5内嵌有风扇6。
风扇6横向设置，风扇6将散热翅片5分割成两段，风扇6布置在插件面板上，设备内部无风扇6等低寿命零配件，有利于提高设备连续运行周期。
机箱内还设置有实时控制风扇6的控制电路，提高了散热效率，延长了风扇6使用寿命，控制电路内设置插拔防护电路，实现了带电更换风扇6，便于维护。
如图3所示，控制电路包括环境温度检测单元、风扇控制策略单元、数控驱动电源和插拔防护电路。环境温度检测单元与风扇控制策略单元连接，风扇控制策略单元与数控驱动电源连接，数控驱动电源与插拔防护电路连接，插拔防护电路外接风扇6，插拔防护电路还与风扇控制策略单元连接。
环境温度检测单元用以检测环境温度；风扇控制策略单元用以根据环境温度、风扇6转速、数控驱动电源的电压、数控驱动电源的电流以及时间，基于风扇6寿命最优目标，确定采用脉宽调制（PWM）驱动的占空比D，或者采用变频调制（PFM）驱动的周期T；数控驱动电源根据风扇控制策略单元的策略结果，输出电流和电压，同时将驱动状态值回送给风扇控制策略单元，以便风扇控制策略单元实时调整控制参数；插拔防护电路避免风扇6更换时因人体静电或负载冲击造成异常或损坏。更换风扇6时，只需将风扇6驱动电压设置在0V，即可直接更换，无需设备停电，实现了风扇6的闭环控制、灵活调节，延长了风扇6的使用寿命。
如图4所示，为具体的应用结构，机箱插件面板2上连接有第一PCB板7、第二PCB板8和导热板1，三者相互平行，发热元件4布置在第一PCB板7上，并且通过绝缘导热膜与导热板1帖靠，风扇6的控制电路以及设备其他功能电路布置在第二PCB板8上。机箱内部的热量通过嵌有导热管3的导热板1，传导至机箱插件面板2，然后通过散热翅片5和风扇6，通过强制空气对流，将热量扩散至空气中，具体的散热过程可见图1中的箭头。
上述适用于标准4U机箱的散热组件不需要在机箱上开孔，减少灰尘对内部元件污染，增加设备寿命，提高可靠性，增强了抗干扰能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种适用于标准4U机箱的散热组件，其特征在于：包括设置在机箱内的导热板，所述导热板与机箱插件面板连接，所述导热板内嵌有若干条导热管，所有导热管向插件面板导热，机箱内的发热元件与导热板帖靠，所述机箱插件面板外部设置有散热翅片，所述散热翅片内嵌有风扇；
机箱内还设置有实时控制风扇的控制电路；控制电路包括环境温度检测单元、风扇控制策略单元、数控驱动电源和插拔防护电路；环境温度检测单元与风扇控制策略单元连接，风扇控制策略单元与数控驱动电源连接，数控驱动电源与插拔防护电路连接，插拔防护电路外接风扇，插拔防护电路还与风扇控制策略单元连接；
环境温度检测单元用以检测环境温度；风扇控制策略单元用以根据环境温度、风扇转速、数控驱动电源的电压、数控驱动电源的电流以及时间，基于风扇寿命最优目标，确定采用脉宽调制驱动的占空比，或者采用变频调制驱动的周期；数控驱动电源根据风扇控制策略单元的策略结果，输出电流和电压，同时将驱动状态值回送给风扇控制策略单元，以便风扇控制策略单元实时调整控制参数；插拔防护电路避免风扇更换时因人体静电或负载冲击造成异常或损坏，用以实现带电更换风扇。
2.根据权利要求1所述的一种适用于标准4U机箱的散热组件，其特征在于：所有导热管相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种适用于标准4U机箱的散热组件，其特征在于：发热元件与导热板之间设置有绝缘导热膜。
4.根据权利要求1所述的一种适用于标准4U机箱的散热组件，其特征在于：所述散热翅片竖向设置，所述风扇横向设置，所述风扇将散热翅片分割成两段。
5.根据权利要求1所述的一种适用于标准4U机箱的散热组件，其特征在于：所述机箱为封闭结构。
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