RU137635U1 - ELECTRONIC MODULE IN THE HOUSING FOR CONDUCTIVE COOLING OF HEAT FUEL COMPONENTS - Google Patents

ELECTRONIC MODULE IN THE HOUSING FOR CONDUCTIVE COOLING OF HEAT FUEL COMPONENTS Download PDF

Info

Publication number
RU137635U1
RU137635U1 RU2013138557/07U RU2013138557U RU137635U1 RU 137635 U1 RU137635 U1 RU 137635U1 RU 2013138557/07 U RU2013138557/07 U RU 2013138557/07U RU 2013138557 U RU2013138557 U RU 2013138557U RU 137635 U1 RU137635 U1 RU 137635U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
circuit board
housing
printed circuit
components
Prior art date
Application number
RU2013138557/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Анатольевич Алексеев
Сергей Юрьевич Гольман
Андрей Геннадьевич Полутов
Татьяна Калиниковна Софронова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА")
Priority to RU2013138557/07U priority Critical patent/RU137635U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU137635U1 publication Critical patent/RU137635U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

1. Электронный модуль в корпусе для кондуктивного охлаждения тепловыделяющих компонентов, содержащий печатную плату с установленными на ней тепловыделяющими компонентами, корпус, содержащий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, на которой выполнен, по меньшей мере, один выступ, находящийся в тепловом контакте с упомянутыми тепловыделяющими компонентами, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один высокий компонент и, по меньшей мере, один низкий компонент, характеризующиеся повышенным тепловыделением, установлены на краях печатной платы, остальные тепловыделяющие компоненты установлены как в центральной части печатной платы, так и на ее краях, корпус содержит верхнюю крышку, рамку и нижнюю крышку, имеющие внутренние поверхности и образующие внутреннее пространство, в котором размещена печатная плата, на внутренней поверхности верхней крышки выполнены упомянутый выступ и, по меньшей мере, один упор, при этом, по меньшей мере, один тепловыделяющий компонент, установленный в центральной части печатной платы, находится в тепловом контакте с упомянутым выступом, на внутренней поверхности рамки выполнены, по меньшей мере, один кронштейн и, по меньшей мере, один балочный выступ, по меньшей мере, один упомянутый высокий компонент находится в тепловом контакте с внутренней поверхностью верхней крышки и соответствующим кронштейном, по меньшей мере, один балочный выступ находится в тепловом контакте с соответствующими низким компонентом и упором, при этом на внешней поверхности корпуса имеется, по меньшей мере, одно ребро.2. Электронный модуль по п.1, отличающийся тем, что рамка выполнена в виде контура, п�1. An electronic module in a housing for conductive cooling of fuel components, comprising a printed circuit board with heat-generating components installed on it, a housing containing an external surface and an internal surface on which at least one protrusion is made in thermal contact with said heat-generating components characterized in that at least one high component and at least one low component, characterized by increased heat, are installed on the edges of the furnace of the circuit board, the remaining heat-generating components are installed both in the central part of the printed circuit board and at its edges, the housing contains a top cover, a frame and a lower cover having internal surfaces and forming the internal space in which the printed circuit board is placed, on the inner surface of the upper cover is made the said protrusion and at least one emphasis, while at least one heat-generating component installed in the Central part of the printed circuit board is in thermal contact with the said protrusion, n and the inner surface of the frame is made of at least one bracket and at least one beam protrusion, at least one of the mentioned high component is in thermal contact with the inner surface of the top cover and the corresponding bracket, at least one beam protrusion is in thermal contact with the corresponding low component and focus, while at least one rib is present on the outer surface of the housing. 2. The electronic module according to claim 1, characterized in that the frame is made in the form of a contour, p�

Description

Полезная модель относится к электронной технике, в частности, к электронным модулям, размещаемым в блоках и каркасах, выполненных в соответствии со стандартами «Евромеханика 19» МЭК60797, и используемым в электронной аппаратуре, эксплуатируемой в «жестких» условиях эксплуатации в составе подвижных объектов, например, системах управления самолетами, а также стационарных объектов промышленного назначения, например, шкафов управления и др.The utility model relates to electronic equipment, in particular, to electronic modules placed in blocks and frames made in accordance with the Euromechanics 19 standards of IEC60797, and used in electronic equipment operated in “harsh” operating conditions as part of moving objects, for example , aircraft control systems, as well as stationary industrial facilities, for example, control cabinets, etc.

При проектировании электронных приборов, в которых используются тепловыделяющие электронные компоненты, требуется решение задач их охлаждения на различных этапах жизненного цикла, а именно, на этапах изготовления, настройки, эксплуатации, ремонте и т.д. В большинстве известных технических решений не предусмотрена возможность отведения тепла от электронных компонентов, критичных к перегреву, на этапе настройки и тестирования электронных сборочных узлов.When designing electronic devices that use heat-generating electronic components, it is necessary to solve the problems of their cooling at various stages of the life cycle, namely, at the stages of manufacturing, tuning, operation, repair, etc. Most well-known technical solutions do not provide for the possibility of heat removal from electronic components that are critical to overheating at the stage of setting up and testing electronic assemblies.

При проведении ремонта электронных модулей для обеспечения доступа диагностического оборудования к электронным компонентам, как правило, необходим демонтаж радиаторов с одновременным использованием дополнительных приспособлений для отведения тепла, выделяемого электронными компонентами при проведении диагностики, например, временно устанавливаемых теплоотводов. При выполнении диагностики причин отказов электронных модулей также необходимо поддержание номинального теплового режима их работы в течение периода проведения диагностики. Демонтаж корпусных элементов, через которые тепло отводилось от электронных компонентов, может повлечь за собой недопустимое изменение теплового режима их работы. Поэтому целесообразным является введение в конструкцию электронных модулей конструктивных элементов, обеспечивающих эффективное отведение тепла от электронных компонентов, работающих как в собранном корпусе, так и корпусе со снятыми его частями.When repairing electronic modules to ensure access of diagnostic equipment to electronic components, as a rule, it is necessary to dismantle radiators while using additional devices to remove the heat generated by electronic components during diagnostics, for example, temporarily installed heat sinks. When performing diagnostics of the causes of failures of electronic modules, it is also necessary to maintain the nominal thermal regime of their operation during the period of diagnostics. The dismantling of the case elements through which heat was removed from the electronic components can lead to an unacceptable change in the thermal regime of their operation. Therefore, it is advisable to introduce structural elements into the design of electronic modules that provide effective heat removal from electronic components operating both in the assembled housing and in the housing with its parts removed.

Известен электронный сборочный узел с элементами для отведения тепла от электронных компонентов (US 6055158, H05K 7/20, опубл. 25.04.2000), содержащий корпус, печатную плату, содержащую жесткую либо гибкую подложку с установленными на ней электронными компонентами и электрическим соединителем. Корпус состоит из основной части и крышки, содержащей основу. Крышка содержит первую сторону, обращенную внутрь корпуса, и вторую сторону, обращенную наружу корпуса. Основная часть корпуса и основа крышки выполнены из теплопроводной пластмассы литьем под давлением. В основной части корпуса установлена печатная плата с электронными компонентами. Основа крышки содержит, по меньшей мере, один теплоотвод, выполненный из теплопроводного металла-листового алюминия, установленный в основе крышки на этапе ее изготовления литьем. Теплоотвод содержит две части, одна из которых выполнена в виде холодного штифта L-образной формы с гибкой ножкой и опорой, исходит из первой стороны крышки и предназначена для принятия тепла от соответствующего электронного компонента в тело теплоотвода, а вторая часть предназначена для рассеяния тепла от тела теплоотвода в окружающий воздух, выполнена в виде ребра охлаждения и исходит из второй стороны крышки. Гибкие ножки теплоотводов имеют различные высоты в зависимости от высоты электронных компонентов, соединяемых с соответствующими опорами теплоотвода с использованием теплопроводного адгезива. При сборке крышки с основной частью корпуса опоры теплоотводов контактируют с электронными компонентами, причем гибкие ножки теплоотводов могут отклоняться и изгибаться для настройки под различные высоты электронных компонентов.A known electronic assembly with elements for removing heat from electronic components (US 6055158, H05K 7/20, publ. 04/25/2000), comprising a housing, a printed circuit board containing a rigid or flexible substrate with electronic components mounted on it and an electrical connector. The housing consists of a main part and a cover containing a base. The cover comprises a first side facing inward of the housing and a second side facing outward of the housing. The main part of the body and the base of the cover are made of heat-conducting plastic by injection molding. A printed circuit board with electronic components is installed in the main part of the case. The base of the lid contains at least one heat sink made of heat-conducting metal-aluminum sheet, installed at the base of the lid at the stage of its manufacture by casting. The heat sink contains two parts, one of which is made in the form of a cold L-shaped pin with a flexible leg and support, comes from the first side of the cover and is designed to receive heat from the corresponding electronic component into the body of the heat sink, and the second part is designed to dissipate heat from the body heat sink to the ambient air, made in the form of a cooling fin and comes from the second side of the cover. The flexible legs of the heat sinks have different heights depending on the height of the electronic components connected to the respective supports of the heat sink using a heat-conducting adhesive. When assembling the cover with the main part of the housing, the heatsink supports are in contact with electronic components, and the flexible legs of the heatsinks can be deflected and bent to adjust to different heights of the electronic components.

Недостатком аналога является то, что элементы для отведения тепла, контактирующие с электронными компонентами, имеют большую длину, малую площадь поперечного сечения и большую площадь поверхности, обращенную во внутренний объем корпуса. В результате имеет место неэффективное отведение тепла со значительным его рассеиванием во внутреннее пространство корпуса, в котором установлена печатная плата с электронными компонентами. Кроме того, при проведении диагностики исправности функционирования электронных компонентов либо электронного модуля в целом, требуется снятие крышки, выполненной из теплопроводного пластика, при котором нарушаются тепловые контакты элементов для отведения тепла с электронными компонентами.A disadvantage of the analogue is that the elements for heat dissipation in contact with electronic components have a large length, a small cross-sectional area and a large surface area facing the inner volume of the housing. As a result, there is an ineffective heat removal with a significant dissipation of heat into the interior of the housing in which the printed circuit board with electronic components is installed. In addition, when diagnosing the functioning of electronic components or the electronic module as a whole, it is necessary to remove the cover made of heat-conducting plastic, in which the thermal contacts of the elements for heat removal from the electronic components are broken.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является электронный модуль с корпусом для кондуктивного отведения тепла (US №7778033, F28F 7/00, H05K 7/20, опубл. 17.08.2010), содержащий печатную плату с установленными на ней тепловыделяющими компонентами и корпус, выполненный из теплопроводного материала. Корпус содержит боковые и верхнюю стенки, образующие внутреннюю полость корпуса, а также верхнюю и нижнюю поверхности. Из нижней поверхности корпуса исходит, по меньшей мере, одно ребро, состоящее из основной части и, по меньшей мере, одной дополнительной части, выполненной перпендикулярно либо под углом к основной части. При установке корпуса на электронном модуле тепловыделяющие компоненты оказываются размещенными во внутренней полости корпуса. При этом высокий тепловыделяющий компонент, имеющий наибольшую высоту, находится в тепловом контакте с нижней поверхностью корпуса, а остальные тепловыделяющие компоненты - с, по меньшей мере, одним ребром. Тепло, выделенное компонентом, имеющим наибольшую высоту, передается в тело корпуса через нижнюю поверхность, а тепло, выделенное остальными компонентами, передается в тело корпуса через ребро. Затем все тепло, отведенное от тепловыделяющих компонентов, рассеивается от верхней поверхности корпуса в окружающий воздух, то есть корпус выполняет функцию большого радиатора для охлаждения тепловыделяющих компонентов, установленных на печатной плате.The closest technical solution (prototype) is an electronic module with a housing for conductive heat dissipation (US No. 7778033, F28F 7/00, H05K 7/20, publ. 08/17/2010), containing a printed circuit board with heat-generating components installed on it and a housing, made of heat-conducting material. The housing contains side and upper walls forming the internal cavity of the housing, as well as upper and lower surfaces. At least one rib, consisting of a main part and at least one additional part, made perpendicularly or at an angle to the main part, comes from the lower surface of the body. When installing the housing on the electronic module, the fuel components are placed in the internal cavity of the housing. In this case, the high heat-generating component having the highest height is in thermal contact with the lower surface of the housing, and the remaining heat-generating components with at least one rib. The heat released by the component having the highest height is transferred to the body through the bottom surface, and the heat released by the other components is transferred to the body through the rib. Then, all the heat removed from the heat-generating components is dissipated from the upper surface of the housing into the surrounding air, that is, the housing acts as a large radiator for cooling the heat-generating components mounted on the printed circuit board.

Недостатком прототипа является то, что корпус выполнен в виде одной детали, и для доступа к электронным компонентам необходимо снятие всего корпуса, что не является приемлемым при проведении диагностики и ремонта электронного модуля, поскольку при снятии корпуса нарушаются тепловые контакты, по меньшей мере, одного ребра и нижней поверхности корпуса с электронными компонентами, в результате чего последние остаются без охлаждения, необходимого при выполнении диагностических работ. Кроме того, для отведения и передачи тепла от электронных компонентов использован конструктивный элемент «ребро», состоящий из основной части и дополнительных выступов. Для прохождения к боковой стенке корпуса тепловой поток проходит сначала дополнительные выступы, а затем основную часть ребра, при этом часть тепла рассеивается во внутреннюю полость корпуса. Таким образом, в конструкции прототипа не обеспечивается отведение тепла с максимальной эффективностью.The disadvantage of the prototype is that the housing is made in the form of one part, and for access to the electronic components it is necessary to remove the entire housing, which is not acceptable when diagnosing and repairing the electronic module, since removing the housing breaks the thermal contacts of at least one rib and the lower surface of the housing with electronic components, as a result of which the latter remain without cooling, necessary when performing diagnostic work. In addition, for the removal and transfer of heat from electronic components, the “rib” structural element was used, consisting of the main part and additional protrusions. To pass to the side wall of the casing, the heat flux passes first additional protrusions, and then the main part of the ribs, while part of the heat is dissipated into the internal cavity of the casing. Thus, the design of the prototype does not provide heat removal with maximum efficiency.

В предлагаемой полезной модели реализован кратчайший путь отведения тепла от тепловыделяющих компонентов к теплорассеивающим поверхностям. При этом обеспечен доступ к компонентам, установленным на печатной плате, с одновременным сохранением отведения тепла, при проведении диагностических работ и ремонта электронного модуля.The proposed utility model implements the shortest way to remove heat from heat-generating components to heat-dissipating surfaces. At the same time, access to the components installed on the printed circuit board is provided, while maintaining heat dissipation during diagnostic work and repair of the electronic module.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является эффективное отведение тепла от тепловыделяющих компонентов электронного модуля на всех этапах его жизненного цикла, в том числе при диагностике и ремонте.The technical result of the proposed utility model is the effective removal of heat from the fuel components of the electronic module at all stages of its life cycle, including during diagnosis and repair.

Указанный технический результат достигается тем, что электронный модуль в корпусе для кондуктивного охлаждения тепловыделяющих компонентов содержит печатную плату с установленными на ней тепловыделяющими компонентами, корпус, содержащий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, на которой выполнен, по меньшей мере, один выступ, находящийся в тепловом контакте с упомянутыми тепловыделяющими компонентами, при этом, по меньшей мере, один высокий компонент и, по меньшей мере, один низкий компонент, характеризующиеся повышенным тепловыделением, установлены на краях печатной платы, а остальные тепловыделяющие компоненты установлены как в центральной части печатной платы, так и на ее краях, корпус содержит верхнюю крышку, рамку и нижнюю крышку, имеющие внутренние поверхности и образующие внутреннее пространство, в котором размещена печатная плата, на внутренней поверхности верхней крышки выполнен упомянутый выступ и, по меньшей мере, один упор, при этом по меньшей мере, один тепловыделяющий компонент, установленный в центральной части печатной платы, находится в тепловом контакте с упомянутым выступом, на внутренней поверхности рамки выполнен, по меньшей мере, один кронштейн и, по меньшей мере, один балочный выступ, по меньшей мере, один упомянутый высокий компонент находится в тепловом контакте с внутренней поверхностью верхней крышки и соответствующим кронштейном, по меньшей мере, один балочный выступ находится в тепловом контакте с соответствующими низким компонентом и упором, а на внешней поверхности корпуса имеется, по меньшей мере, одно ребро.The specified technical result is achieved by the fact that the electronic module in the housing for conductive cooling of the fuel components contains a printed circuit board with heat components installed on it, a housing containing an external surface and an internal surface on which at least one protrusion located in thermal contact is made with said fuel components, wherein at least one high component and at least one low component, characterized by increased heat they are installed at the edges of the printed circuit board, and the remaining heat-generating components are installed both in the central part of the printed circuit board and at its edges, the housing contains a top cover, a frame and a lower cover having internal surfaces and forming an internal space in which the printed circuit board is located, said protrusion and at least one stop are made on the inner surface of the upper cover, and at least one heat-generating component installed in the central part of the printed circuit board is in heat contact with said protrusion, at least one bracket is made on the inner surface of the frame and at least one beam protrusion, at least one high component is in thermal contact with the inner surface of the top cover and the corresponding bracket, at least one beam protrusion is in thermal contact with the corresponding low component and emphasis, and at least one rib is present on the outer surface of the housing.

В частных случаях исполнения предлагаемый электронный модуль в корпусе для кондуктивного охлаждения тепловыделяющих компонентов может характеризоваться следующими признаками. Рамка выполнена в виде контура, повторяющего форму печатной платы. На печатной плате установлен, по меньшей мере, один тепловыделяющий компонент, который находится в тепловом контакте с внутренней поверхностью нижней крышки.In particular cases of execution, the proposed electronic module in a housing for conductive cooling of fuel components can be characterized by the following features. The frame is made in the form of a contour repeating the shape of the printed circuit board. At least one heat-generating component is installed on the printed circuit board, which is in thermal contact with the inner surface of the bottom cover.

Предлагаемое техническое решение представлено на чертежах:The proposed technical solution is presented in the drawings:

Фиг. 1 - Электронный модуль в корпусе для кондуктивного охлаждения электронных компонентов (без верхней крышки);FIG. 1 - An electronic module in a housing for conductive cooling of electronic components (without a top cover);

Фиг. 2 - КорпусFIG. 2 - Case

Фиг. 3 - Верхняя крышкаFIG. 3 - Top cover

Фиг. 4 - РамкаFIG. 4 - Frame

Фиг. 5 - Электронный модуль в корпусе для кондуктивного охлаждения электронных компонентов (вид в разрезе А-А)FIG. 5 - An electronic module in a housing for conductive cooling of electronic components (sectional view A-A)

где приведены следующие обозначения:where the following notation is given:

1 - электронный модуль1 - electronic module

2 - печатная плата2 - printed circuit board

3 - высокие компоненты, характеризующиеся наибольшим тепловыделением3 - high components characterized by the highest heat

4 - низкие компоненты, характеризующиеся наибольшим тепловыделением4 - low components characterized by the highest heat

5 - тепловыделяющие компоненты5 - fuel components

6 - корпус6 - case

7 - верхняя крышка7 - top cover

8 - рамка8 - frame

9 - нижняя крышка9 - bottom cover

10 - винт10 - screw

11 - выступ11 - ledge

12 - контактная поверхность выступа 1112 - contact surface of the protrusion 11

13 - упор13 - emphasis

14 - контактная поверхность упора 1314 - contact surface of the stop 13

15 - внутренняя поверхность рамки 815 - the inner surface of the frame 8

16 - внешняя поверхность рамки 816 - the outer surface of the frame 8

17 - верхняя поверхность рамки 817 - the upper surface of the frame 8

18 - нижняя поверхность рамки 818 - bottom surface of the frame 8

19 - монтажный упор19 - mounting emphasis

20 - кронштейн20 - bracket

21 - контактная поверхность кронштейна 2021 - contact surface of the bracket 20

22 - балочный выступ22 - beam protrusion

23 - контактная поверхность балочного выступа 2223 - contact surface of the beam protrusion 22

24 - ребро24 - rib

25 - теплопроводный материал25 - thermally conductive material

26 - внутренняя поверхность верхней крышки 726 - the inner surface of the top cover 7

27 - внутренняя поверхность нижней крышки 9.27 - the inner surface of the bottom cover 9.

Электронный модуль 1 (Фиг. 1) содержит печатную плату 2 с установленными на ней тепловыделяющими компонентами 3, 4, 5 и корпус 6. Тепловыделяющие компоненты 3 и 4 установлены на лицевой стороне печатной платы 2, а тепловыделяющие компоненты 5 - как на лицевой, так и обратной сторонах печатной платы 2. При этом на краях печатной платы 2 установлены высокие компоненты 3, характеризующиеся наибольшим тепловыделением, например, трансформаторы, дроссели, и низкие компоненты 4, характеризующиеся наибольшим тепловыделением, например, поверхностно-монтируемые резисторы, диоды.The electronic module 1 (Fig. 1) contains a printed circuit board 2 with heat-generating components 3, 4, 5 installed on it and a housing 6. Heat-generating components 3 and 4 are installed on the front side of the printed circuit board 2, and heat-generating components 5 are installed on both the front and and the reverse sides of the printed circuit board 2. At the same time, on the edges of the printed circuit board 2 are installed high components 3, which are characterized by the highest heat generation, for example, transformers, chokes, and low components 4, which are characterized by the highest heat generation, for example, surface mount mye resistors, diodes.

Корпус 6 (Фиг. 2) состоит из верхней крышки 7, рамки 8 и нижней крышки 9, выполненных из теплопроводного материала, например, АД1 по ГОСТ 4784-97, и соединенных винтами 10, например, винтами по ГОСТ 10619-80. Верхняя крышка 7, рамка 8 и нижняя крышка 9 имеют внутренние поверхности, образующие внутреннее пространство корпуса 6. На внутренней поверхности верхней крышки 7 (Фиг. 3) выполнены выступы 11 с контактными поверхностями 12 и упоры 13 с контактными поверхностями 14. Рамка 8 (Фиг. 4) выполнена в виде контура, повторяющего форму печатной платы 2, и содержит внутреннюю, внешнюю, верхнюю и нижнюю поверхности 15, 16, 17 и 18 соответственно. На внутренней поверхности 15 рамки 8 выполнены монтажные упоры 19, кронштейны 20 с контактными поверхностями 21, балочные выступы 22 с контактными поверхностями 23, а на внешней поверхности 16 рамки 8 выполнено, по меньшей мере, одно ребро 24. В рамке 8 на монтажных упорах 19 установлена печатная плата 2 с тепловыделяющими компонентами 3, 4 и 5. Верхняя и нижняя крышки 7 и 9 установлены на верхней и нижней поверхностях 17 и 18 соответственно с применением теплопроводного материала 25, например, прокладочного материала КПТД-2 ТУ РБ 100009933.004-2001.The housing 6 (Fig. 2) consists of an upper cover 7, a frame 8 and a lower cover 9 made of heat-conducting material, for example, AD1 according to GOST 4784-97, and connected by screws 10, for example, screws according to GOST 10619-80. The upper cover 7, the frame 8 and the lower cover 9 have inner surfaces forming the inner space of the housing 6. On the inner surface of the upper cover 7 (Fig. 3) there are protrusions 11 with contact surfaces 12 and stops 13 with contact surfaces 14. Frame 8 (Fig. 4) is made in the form of a circuit repeating the shape of the printed circuit board 2, and contains the inner, outer, upper and lower surfaces 15, 16, 17 and 18, respectively. Mounting stops 19 are made on the inner surface 15 of the frame 8, brackets 20 with contact surfaces 21, beam protrusions 22 with the contact surfaces 23, and at least one rib 24 is made on the outer surface 16 of the frame 8. In the frame 8, on the mounting stops 19 a printed circuit board 2 with heat-generating components 3, 4 and 5 is installed. The upper and lower covers 7 and 9 are installed on the upper and lower surfaces 17 and 18, respectively, using heat-conducting material 25, for example, gasket material KPTD-2 TU RB 100009933.004-2001.

Между высокими компонентами 3 и соответствующими контактными поверхностями 21 кронштейнов 20, между высокими компонентами 3 и внутренней поверхностью 26 верхней крышки 7, между низкими компонентами 4 и соответствующими контактными поверхностями 23 балочных выступов 22, между балочными выступами 22 и соответствующими контактными поверхностями 14 упоров 13, между тепловыделяющими компонентами 5 и соответствующими контактными поверхностями 12 выступов 11 установлен теплопроводный материал 25.Between the high components 3 and the corresponding contact surfaces 21 of the brackets 20, between the high components 3 and the inner surface 26 of the upper cover 7, between the low components 4 and the corresponding contact surfaces 23 of the beam protrusions 22, between the beam protrusions 22 and the corresponding contact surfaces 14 of the stops 13, between heat-conducting components 5 and the corresponding contact surfaces 12 of the protrusions 11 installed heat-conducting material 25.

В частных случаях исполнения предлагаемого электронного модуля тепловыделяющие компоненты 5, например, поверхностно-монтируемые радиоэлементы, установлены и на обратной стороне печатной платы 2. Между этими тепловыделяющими компонентами 5 и внутренней поверхностью 27 нижней крышки 9 установлен теплопроводный материал 25. Рамка 8 выполнена в виде контура, повторяющего форму печатной платы 2.In particular cases of the implementation of the proposed electronic module, heat-generating components 5, for example, surface-mounted radio elements, are installed on the back of the printed circuit board 2. Between these heat-generating components 5 and the inner surface 27 of the lower cover 9, heat-conducting material 25 is installed. Frame 8 is made in the form of a contour repeating the shape of the printed circuit board 2.

На фиг. 5 показан процесс охлаждения электронного модуля при помощи корпуса для кондуктивного отведения тепла от тепловыделяющих компонентов при работе. Направления движения тепловых потоков и рассеяния тепла показаны стрелками.In FIG. Figure 5 shows the cooling process of an electronic module using a housing for conductive heat removal from heat-generating components during operation. The directions of heat flow and heat dissipation are shown by arrows.

Тепловой поток от высоких компонентов 3, установленных на краях печатной платы 2, разделяется на два тепловых потока. Первый тепловой поток от высоких компонентов 3 через теплопроводный материал 25 и контактные поверхности 21 поступает в кронштейны 20, распространяется по телу рамки 8 и рассеивается с ее внешней поверхности в окружающую среду. Второй тепловой поток от высоких компонентов 3 через теплопроводный материал 25 и внутреннюю поверхность 26 поступает и распространяется по телу верхней крышки 7, а затем рассеивается с ее внешней поверхности в окружающую среду.The heat flux from the high components 3 mounted on the edges of the printed circuit board 2 is divided into two heat fluxes. The first heat flux from the high components 3 through the heat-conducting material 25 and the contact surfaces 21 enters the brackets 20, spreads over the body of the frame 8 and dissipates from its outer surface into the environment. The second heat flux from the high components 3 through the heat-conducting material 25 and the inner surface 26 enters and spreads over the body of the top cover 7, and then dissipates from its outer surface into the environment.

Тепловой поток от низких компонентов 4 через теплопроводный материал 25 и контактную поверхность 23 поступает в балочные выступы 22, распространяется по телу рамки 8 и рассеивается с ее внешней поверхности в окружающую среду, при этом часть теплового потока, поступающая в балочные выступы 22 через теплопроводный материал 25 и поверхности 14 поступает в упоры 13 и затем рассеивается с внешней поверхности рамки 8 в окружающую среду.The heat flux from the low components 4 through the heat-conducting material 25 and the contact surface 23 enters the beam protrusions 22, spreads through the body of the frame 8 and diffuses from its outer surface into the environment, while part of the heat flow entering the beam protrusions 22 through the heat-conducting material 25 and the surface 14 enters the stops 13 and then dissipates from the outer surface of the frame 8 into the environment.

По меньшей мере, одно ребро 24, выполненное в наиболее нагретой части рамки 8, служит для обеспечения теплового контакта корпуса 6 с внешним теплоотводом (не показан), например, направляющими шасси в соответствии со стандартом «Евромеханика 19» МЭК60797/VITA20 при установке в них электронного модуля. При этом часть тепла, отведенного от тепловыделяющих компонентов 3 и 4 в рамку 8, передается к внешнему тепловоду через, по меньшей мере, одно ребро 24.At least one rib 24, made in the most heated part of the frame 8, serves to ensure thermal contact of the housing 6 with an external heat sink (not shown), for example, chassis guides in accordance with the standard "Euromechanics 19" IEC60797 / VITA20 when installed in them electronic module. In this case, part of the heat removed from the heat-generating components 3 and 4 to the frame 8 is transferred to the external heat pipe through at least one rib 24.

Тепловой поток от тепловыделяющих компонентов 5 через теплопроводный материал 25 и контактные поверхности 12 поступает в выступы 11, распространяется по телу верхней крышки 7 и рассеивается с ее внешней поверхности в окружающую среду.The heat flux from the heat-generating components 5 through the heat-conducting material 25 and the contact surfaces 12 enters the protrusions 11, spreads through the body of the top cover 7 and is scattered from its outer surface into the environment.

В частных случаях исполнения электронного модуля, в дополнение к вышеописанным направлениям отведения тепла от тепловыделяющих компонентов, тепловой поток от тепловыделяющих компонентов 5, установленных на обратной стороне печатной платы 2, через теплопроводный материал 25 и внутреннюю поверхность 27 нижней крышки 9 распространяется по телу нижней крышки 27 и рассеивается с ее внешней поверхности в окружающую среду.In particular cases of the execution of the electronic module, in addition to the above-described directions of heat removal from the heat-generating components, the heat flux from the heat-generating components 5 mounted on the reverse side of the printed circuit board 2, through the heat-conducting material 25 and the inner surface 27 of the lower cover 9 extends through the body of the lower cover 27 and dissipates from its outer surface into the environment.

Благодаря тому, что общий тепловой поток от тепловыделяющих компонентов, установленных на печатной плате, состоит из нескольких тепловых потоков, а именно, теплового потока от высоких и низких компонентов, характеризующихся наибольшим тепловыделением, формируемого при помощи кронштейнов и балочных выступов, теплового потока от высоких компонентов, характеризующихся наибольшим тепловыделением, формируемого при помощи внутренней поверхности верхней крышки, теплового потока от тепловыделяющих компонентов, установленных в центральной части печатной платы, формируемого при помощи выступов верхней крышки, тепловая энергия быстро распределяется в теле корпуса, а рассеяние тепла в окружающую среду происходит с максимальной эффективностью. Разделением тепловых потоков и организацией отведения тепла от компонентов в тело рамки обеспечено функционирование электронного модуля в собранном корпусе, а также в корпусе со снятой верхней и/или нижней крышкой при изготовлении, эксплуатации, проведении диагностических работ и ремонте.Due to the fact that the total heat flux from the heat-generating components mounted on the printed circuit board consists of several heat fluxes, namely, the heat flux from the high and low components, characterized by the highest heat generated by brackets and beam protrusions, the heat flux from high components characterized by the greatest heat generated by the inner surface of the top cover, heat flow from the heat-generating components installed in the central parts of the printed circuit board formed by the protrusions of the top cover, thermal energy is quickly distributed in the body of the case, and heat dissipation into the environment occurs with maximum efficiency. The separation of heat fluxes and the organization of heat removal from the components into the frame body ensures the functioning of the electronic module in the assembled housing, as well as in the housing with the upper and / or lower cover removed during manufacture, operation, diagnostic work and repair.

Полезная модель позволяет наращивать возможности отведения тепла от тепловыделяющих компонентов, установленных на печатной плате, путем установки верхней и/или нижней крышек, а также посредством присоединения электронного модуля к внешнему теплоотводу, в результате чего увеличивается общая площадь поверхности, рассеивающей тепло в окружающую среду, и обеспечивается способность электронного модуля работать в жестких условиях эксплуатации.The utility model makes it possible to increase the possibilities of heat removal from heat-generating components mounted on a printed circuit board by installing the upper and / or lower covers, as well as by attaching an electronic module to an external heat sink, which increases the total surface area that dissipates heat into the environment, and The ability of the electronic module to operate in harsh operating conditions is ensured.

Путем использования в конструкции корпуса съемных верхней и нижней крышек обеспечена возможность доступа к компонентам с обеих сторон печатной платы при проведении ремонта электронного модуля.By using removable upper and lower covers in the housing design, it is possible to access components on both sides of the printed circuit board when repairing the electronic module.

Таким образом, эффективное отведение тепла от тепловыделяющих компонентов электронного модуля на всех этапах его жизненного цикла достигается за счет того, что электронный модуль содержит корпус для кондуктивного отведения тепла, содержащий верхнюю крышку, рамку и нижнюю крышку, во внутреннем пространстве которого размещена печатная плата с установленными на ней тепловыделяющими компонентами, при этом на краях печатной платы установлены высокие и низкие компоненты, характеризующиеся наибольшим тепловыделением. На внутренней поверхности рамки выполнены кронштейны и балочные выступы для контакта с компонентами, характеризующимися наибольшим тепловыделением, а на внешней поверхности рамки выполнено, по меньшей мере, одно ребро. На внутренней поверхности верхней крышки выполнены выступы для теплового контакта с остальными тепловыделяющими компонентами. За счет того, что высокие и низкие компоненты, характеризующиеся наибольшим тепловыделением, находятся в тепловом контакте с кронштейнами и балочными выступами соответственно, тепло отводится через тело рамки и, по меньшей мере, одно ребро во внешний теплоотвод, а также рассеивается в окружающую среду. За счет того, что остальные тепловыделяющие компоненты находятся в тепловом контакте с выступами верхней крышки, тепло отводится в тело верхней крышки и рассеивается с ее внешней поверхности в окружающую среду.Thus, effective removal of heat from the heat-generating components of the electronic module at all stages of its life cycle is achieved due to the fact that the electronic module contains a housing for conductive heat removal, containing a top cover, a frame and a lower cover, in the inner space of which there is a printed circuit board with installed on it heat-generating components, while at the edges of the printed circuit board installed high and low components, characterized by the greatest heat. Brackets and beam protrusions are made on the inner surface of the frame for contact with components characterized by the highest heat generation, and at least one rib is made on the outer surface of the frame. On the inner surface of the upper cover, protrusions are made for thermal contact with other heat-generating components. Due to the fact that the high and low components, characterized by the greatest heat release, are in thermal contact with the brackets and beam protrusions, respectively, heat is removed through the body of the frame and at least one rib to the external heat sink, and is also dissipated into the environment. Due to the fact that the remaining heat-generating components are in thermal contact with the protrusions of the upper cover, heat is transferred to the body of the upper cover and dissipated from its outer surface into the environment.

При изготовлении в условиях приборостроительного предприятия и испытаниях в составе авиационного оборудования, работающего в сложных климатического условиях, подтверждены эффективность предложенной системы кондуктивного охлаждения электронного модуля, а также его работоспособность на различных этапах жизненного цикла.When manufactured in the conditions of an instrument-making enterprise and tested as part of aviation equipment operating in difficult climatic conditions, the effectiveness of the proposed conductive cooling system of the electronic module, as well as its operability at various stages of the life cycle, was confirmed.

Claims (3)

1. Электронный модуль в корпусе для кондуктивного охлаждения тепловыделяющих компонентов, содержащий печатную плату с установленными на ней тепловыделяющими компонентами, корпус, содержащий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, на которой выполнен, по меньшей мере, один выступ, находящийся в тепловом контакте с упомянутыми тепловыделяющими компонентами, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один высокий компонент и, по меньшей мере, один низкий компонент, характеризующиеся повышенным тепловыделением, установлены на краях печатной платы, остальные тепловыделяющие компоненты установлены как в центральной части печатной платы, так и на ее краях, корпус содержит верхнюю крышку, рамку и нижнюю крышку, имеющие внутренние поверхности и образующие внутреннее пространство, в котором размещена печатная плата, на внутренней поверхности верхней крышки выполнены упомянутый выступ и, по меньшей мере, один упор, при этом, по меньшей мере, один тепловыделяющий компонент, установленный в центральной части печатной платы, находится в тепловом контакте с упомянутым выступом, на внутренней поверхности рамки выполнены, по меньшей мере, один кронштейн и, по меньшей мере, один балочный выступ, по меньшей мере, один упомянутый высокий компонент находится в тепловом контакте с внутренней поверхностью верхней крышки и соответствующим кронштейном, по меньшей мере, один балочный выступ находится в тепловом контакте с соответствующими низким компонентом и упором, при этом на внешней поверхности корпуса имеется, по меньшей мере, одно ребро.1. An electronic module in a housing for conductive cooling of fuel components, comprising a printed circuit board with heat-generating components installed on it, a housing containing an external surface and an internal surface on which at least one protrusion is made in thermal contact with said heat-generating components characterized in that at least one high component and at least one low component, characterized by increased heat, are installed on the edges of the furnace of the circuit board, the remaining heat-generating components are installed both in the central part of the printed circuit board and at its edges, the housing contains a top cover, a frame and a lower cover having internal surfaces and forming the internal space in which the printed circuit board is placed, on the inner surface of the upper cover is made the said protrusion and at least one emphasis, while at least one heat-generating component installed in the Central part of the printed circuit board is in thermal contact with the said protrusion, n and the inner surface of the frame is made of at least one bracket and at least one beam protrusion, at least one of the mentioned high component is in thermal contact with the inner surface of the top cover and the corresponding bracket, at least one beam protrusion is in thermal contact with the corresponding low component and emphasis, while on the outer surface of the housing there is at least one rib. 2. Электронный модуль по п.1, отличающийся тем, что рамка выполнена в виде контура, повторяющего форму печатной платы.2. The electronic module according to claim 1, characterized in that the frame is made in the form of a contour repeating the shape of a printed circuit board. 3. Электронный модуль по п.2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один компонент, установленный на печатной плате, находится в тепловом контакте с внутренней поверхностью нижней крышки.
Figure 00000001
3. The electronic module according to claim 2, characterized in that at least one component mounted on the printed circuit board is in thermal contact with the inner surface of the bottom cover.
Figure 00000001
RU2013138557/07U 2013-08-19 2013-08-19 ELECTRONIC MODULE IN THE HOUSING FOR CONDUCTIVE COOLING OF HEAT FUEL COMPONENTS RU137635U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013138557/07U RU137635U1 (en) 2013-08-19 2013-08-19 ELECTRONIC MODULE IN THE HOUSING FOR CONDUCTIVE COOLING OF HEAT FUEL COMPONENTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013138557/07U RU137635U1 (en) 2013-08-19 2013-08-19 ELECTRONIC MODULE IN THE HOUSING FOR CONDUCTIVE COOLING OF HEAT FUEL COMPONENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU137635U1 true RU137635U1 (en) 2014-02-20

Family

ID=50113591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013138557/07U RU137635U1 (en) 2013-08-19 2013-08-19 ELECTRONIC MODULE IN THE HOUSING FOR CONDUCTIVE COOLING OF HEAT FUEL COMPONENTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU137635U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU201058U1 (en) * 2020-08-05 2020-11-25 Общество с ограниченной ответственностью "АЕДОН" Printed circuit board with electronic component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU201058U1 (en) * 2020-08-05 2020-11-25 Общество с ограниченной ответственностью "АЕДОН" Printed circuit board with electronic component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220007546A1 (en) Apparatus for increasing heat dissipation capacity of a din rail mounted enclosure
EP2031952B1 (en) Shielding and heat-dissipating device
US20090027859A1 (en) Surface mounted heat sink and electromagnetic shield
JP2009231511A (en) Casing
CN109219320B (en) Electronic equipment, heat dissipation device thereof and vehicle equipment
JP5295043B2 (en) Heat dissipation structure of electronic control unit
TW201334679A (en) Heat dissipating module
JP2004047998A (en) Heat radiator having a plurality of fin types
US20130170136A1 (en) Pcb heat sink for power electronics
RU137635U1 (en) ELECTRONIC MODULE IN THE HOUSING FOR CONDUCTIVE COOLING OF HEAT FUEL COMPONENTS
CN112020266A (en) Multipurpose radiator, manufacturing method thereof, board card and multipurpose radiator platform
JPH07249885A (en) Cooling structure
CN106231836B (en) Enclosed display device and method of assembling the same
JP2012239283A (en) Power supply device
JP2008091558A (en) Heat dissipator
JP2016219560A (en) Heat dissipation structure for circuit board
TWI518490B (en) Thermal heat dissipating structure
CN212164093U (en) Heat radiation shielding device
RU170544U1 (en) MODULAR ELECTRONIC DEVICE
JP2022147498A (en) Enclosure for electronic equipment
RU173259U1 (en) Device for removing heat from heat-generating components placed on a printed circuit board
CN211655992U (en) Frequency converter and heat radiation structure thereof
CN219181917U (en) Heat radiation structure of high heating electric appliance element
RU138093U1 (en) RADIATOR AND PCB MOUNTING DEVICE
CN215582428U (en) PCB circuit substrate of many interfaces

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200820