CN107124854B - 一种堆栈组合体热控装置 - Google Patents

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Abstract

一种堆栈组合体热控装置，涉及卫星温控技术领域；包括电路板、散热翅片、接插组件、连接框架和导热铜条；其中，散热翅片固定安装在电路板一侧的上表面；接插组件固定安装在与散热翅片相邻侧面的电路板上表面；导热铜条固定安装在散热翅片的外侧面；连接框架水平放置，多条导热铜条纵向平行排列，多条导热铜条垂直固定安装在固定连接框架上；电路板包括散热条和电路板方板；其中，电路板方板为正方形片状结构；散热条为矩形片状结构；散热条水平固定安装在电路板方板侧边的中部；所述散热翅片固定安装在散热条的上表面；本发明热控设计方法解决了热耗大分布集中堆栈组合体散热问题。

Description

一种堆栈组合体热控装置
技术领域
本发明涉及一种卫星温控技术领域，特别是一种堆栈组合体热控装置。
背景技术
随着微电子技术的发展，特别是近年来以微型机电系统(MEMS)和微型光机电系统(MOEMS)为代表的微米/纳米技术的发展，使微型卫星、纳卫星和皮卫星等微小卫星的实现成为可能。近年来，国际上有多家研究机构从事微纳卫星的研究，与其他普通小卫星相比具有质量小，设计、制造及发射成本低廉等显著优点，在未来的对地观测、空间探测、通讯导航等诸多领域都有着十分广泛的应用前景。为了实现微纳卫星减轻重量的要求，卫星上的多个物理分离的系统，变成多个独立的电路模块集成到印制电路板上，各个电路板通过通用电气接口以及机械接口串接形成堆栈组合体，这样的堆栈组合体集成了星上所有的电源、星务管理、控制、通信、测控、载荷等功能印制电路板，使少则十几个电路板，多则三十几个电路板集成在一起，且有些电路板热耗大，这样堆栈组合体热控设计带来很大难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种堆栈组合体热控装置，解决了热耗大分布集中堆栈组合体散热问题。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种堆栈组合体热控装置，包括电路板、散热翅片、接插组件、连接框架和导热铜条；其中，散热翅片固定安装在电路板一侧的上表面；接插组件固定安装在与散热翅片相邻侧面的电路板上表面；导热铜条固定安装在散热翅片的外侧面；连接框架水平放置，多条导热铜条纵向平行排列，多条导热铜条垂直固定安装在固定连接框架上。
在上述的一种堆栈组合体热控装置，所述的电路板包括散热条和电路板方板；其中，电路板方板为正方形片状结构；散热条为矩形片状结构，长L1为 70-80mm；宽L2为7-9mm；散热条水平固定安装在电路板方板侧边的中部；所述散热翅片固定安装在散热条的上表面。
在上述的一种堆栈组合体热控装置，所述散热翅片截面为L型结构；L型散热翅片包括短边和长边；其中，短边为T形结构；L型散热翅片短边的外侧面固定安装在散热条上表面；长边为下凹矩形结构；长边的外侧面与导热铜条固定连接。
在上述的一种堆栈组合体热控装置，所述L型散热翅片长边长L3为 92-98mm；高L6为3.3-3.7mm；宽L9为4.8-5.2mm；短边长L4为72-78mm；高L8为5.8-6.2mm；长边下凹结构长L5为62-68mm；下凹深度L7为 1.8-2.2mm。
在上述的一种堆栈组合体热控装置，所述连接框架上垂直固定安装n个导热铜条；每个导热铜条的下部固定安装有散热翅片；n为不小于10的正整数。
在上述的一种堆栈组合体热控装置，当连接框架上固定安装多个导热铜条时，相邻电路板上的接插组件相互对接。
在上述的一种堆栈组合体热控装置，所述散热条与散热翅片的接触面镀铜；所述散热翅片除安装面的其它表面喷涂黑漆或黑色阳极氧化；所述导热铜条为紫铜材料。
在上述的一种堆栈组合体热控装置，设单个电路板的发热量为Q；当Q大于等于2W时，此电路板侧边散热翅片的外侧壁固定安装有导热铜条；当Q小于2W，不安装导热铜条。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用了在电路板增加散热翅片，增加了电路板散热通道，实现了将电路板上较大的热量传递到散热翅片；
(2)本发明采用了在电路板增加的散热翅片上安装散热翅片并将散热翅片发黑处理，提高了电路板散热能力，实现了将电路板热量传递到冷端热沉的散热目的；
(3)本发明针对发热量Q>2W的电路板，不仅在散热翅片上安装散热翅片，并用导热铜条将热量直接传导至散热面，保证了电路板温度指标在要求的范围内；
(4)本发明针对发热量Q在1W与2W之间的电路板，若该电路板安装在发热量Q>2W的电路板中间，则同样需要用导热铜条将热量直接传导至散热面，若不是上述情况则不需要用导热铜条进行导热，通过上述设计，可以保证发热量Q在1W与2W之间的电路板温度指标在要求的范围内。
附图说明
图1为本发明堆栈组合体热控装置示意图；
图2为本发明电路板示意图；
图3为本发明散热翅片设计示意图；
图4为本发明散热翅片与电路板组合后设计示意图；
图5为本发明散热铜条设计示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明结合堆栈组合体电气接口以及机械接口，电路板上增加电路板散热条，设计对应的散热翅片，利用辐射换热将堆栈热量散热出去，针对热耗较大的电路板通过散热铜条的将其热量导至散热面进行散热，通过上述热控设计方法，可以保证堆栈组合体正常工作。
如图1所示为堆栈组合体热控装置示意图，由图可知，一种堆栈组合体热控装置，包括电路板1、散热翅片3、接插组件4、连接框架5和导热铜条6；其中，散热翅片3固定安装在电路板1一侧的上表面；接插组件4固定安装在与散热翅片3相邻侧面的电路板1上表面；针对堆栈中热耗较大的电路板，设计导热铜条6将其热耗导至散热面进行散热，导热铜条6形状除了与电路板散热翅片3安装面保持一致外，其他部分可以根据设计需要进行设计。导热铜条 6固定安装在散热翅片3的外侧面；连接框架5水平放置，多条导热铜条6纵向平行排列，多条导热铜条6垂直固定安装在固定连接框架5上。
如图2所示为电路板示意图，由图可知，电路板1包括散热条2和电路板方板7；其中，电路板方板7为正方形片状结构；散热条2为矩形片状结构，长L1为70-80mm；宽L2为7-9mm；散热条2水平固定安装在电路板方板7 侧边的中部；所述散热翅片3固定安装在散热条2的上表面。L形散热翅片3 的侧边与散热条2通过导热硅脂紧密安装。
其中，散热条2与散热翅片3的接触面镀铜；所述散热翅片3除安装面的其它表面喷涂黑漆或黑色阳极氧化；所述导热铜条6为紫铜材料。
如图3所示为散热翅片设计示意图，由图可知，根据权利要求2所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：所述散热翅片3截面为L型结构；L型散热翅片3包括短边和长边；其中，短边为T形结构；L型散热翅片3短边的外侧面固定安装在散热条2上表面；长边为下凹矩形结构；长边的外侧面与导热铜条6固定连接。
其中，L型散热翅片3长边长L3为92-98mm；高L6为3.3-3.7mm；宽L9为4.8-5.2mm；短边长L4为72-78mm；高L8为5.8-6.2mm；长边下凹结构长L5为62-68mm；下凹深度L7为1.8-2.2mm。
如图5所示为散热铜条设计示意图，由图可知，连接框架5上垂直固定安装n个导热铜条6；每个导热铜条6的下部固定安装有散热翅片3；n为不小于 10的正整数。
如图4所示为散热翅片与电路板组合后设计示意图，由图可知，当连接框架5上固定安装多个导热铜条6时，相邻电路板1上的接插组件4相互对接。
设单个电路板1的发热量为Q；当Q大于等于2W时，此电路板1侧边散热翅片3的外侧壁固定安装有导热铜条6；当Q小于2W，不安装导热铜条6。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：包括电路板(1)、散热翅片(3)、接插组件(4)、连接框架(5)和导热铜条(6)；其中，散热翅片(3)固定安装在电路板(1)一侧的上表面；接插组件(4)固定安装在与散热翅片(3)相邻侧面的电路板(1)上表面；导热铜条(6)固定安装在散热翅片(3)的外侧面；连接框架(5)水平放置，多条导热铜条(6)纵向平行排列，多条导热铜条(6)垂直固定安装在固定连接框架(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：所述的电路板(1)包括散热条(2)和电路板方板(7)；其中，电路板方板(7)为正方形片状结构；散热条(2)为矩形片状结构，长L1为70-80mm；宽L2为7-9mm；散热条(2)水平固定安装在电路板方板(7)侧边的中部；所述散热翅片(3)固定安装在散热条(2)的上表面。
3.根据权利要求2所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：所述散热翅片(3)截面为L型结构；L型散热翅片(3)包括短边和长边；其中，短边为T形结构；L型散热翅片(3)短边的外侧面固定安装在散热条(2)上表面；长边为下凹矩形结构；长边的外侧面与导热铜条(6)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：所述L型散热翅片(3)长边长L3为92-98mm；高L6为3.3-3.7mm；宽L9为4.8-5.2mm；短边长L4为72-78mm；高L8为5.8-6.2mm；长边下凹结构长L5为62-68mm；下凹深度L7为1.8-2.2mm。
5.根据权利要求4所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：所述连接框架(5)上垂直固定安装n个导热铜条(6)；每个导热铜条(6)的下部固定安装有散热翅片(3)；n为不小于10的正整数。
6.根据权利要求5所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：当连接框架(5)上固定安装多个导热铜条(6)时，相邻电路板(1)上的接插组件(4)相互对接。
7.根据权利要求2所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：所述散热条(2)与散热翅片(3)的接触面镀铜；所述散热翅片(3)除安装面的其它表面喷涂黑漆或黑色阳极氧化；所述导热铜条(6)为紫铜材料。
8.根据权利要求6所述的一种堆栈组合体热控装置，其特征在于：设单个电路板(1)的发热量为Q；当Q大于等于2W时，此电路板(1)侧边散热翅片(3)的外侧壁固定安装有导热铜条(6)；当Q小于2W，不安装导热铜条(6)。
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