RU2380866C1

RU2380866C1 - Radio-electronic unit

Info

Publication number: RU2380866C1
Application number: RU2008133926/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Васильев (RU); Владимир Анатольевич Васильев; Максим Александрович Краснов (RU); Максим Александрович Краснов; Петр Васильевич Смирнов (RU); Петр Васильевич Смирнов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА")
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2008-08-18
Publication date: 2010-01-27

Abstract

FIELD: electric engineering.

SUBSTANCE: invention may be used for efficient scattering of heat in radio-electronic units operated under conditions of severe mechanical and climatic impacts (high temperature and moisture, dynamic shocks, etc.). Unit modules are connected by at least two connecting circuit boards and through slots of modules, besides heat-loaded and non-heat-loaded modules are arranged at the distance from each other in separate bodies.

EFFECT: improved efficiency of heat scattering in radio-electronic unit.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для эффективного рассеивания тепла в радиоэлектронных блоках, эксплуатируемых в условиях жестких механико-климатических воздействий (высокая температура и влажность, динамические удары и т.п.).The invention relates to radio electronics and can be used for efficient heat dissipation in radio electronic units operated under conditions of severe mechanical and climatic influences (high temperature and humidity, dynamic shocks, etc.).

Известно устройство ("Housing having heat bridge", № DE 102006013017, H05K 5/06, H05K 7/20, опубл. 2007.10.04), которое содержит корпус, на внутренней стенке которого установлены теплонагруженные элементы, а на внешней стенке - радиатор с ребрами охлаждения. Тепло проходит через стенку корпуса к радиатору с ребрами и рассеивается во внешнюю среду. Недостатком аналога является тепловое воздействие теплонагруженных элементов на нетеплонагруженные элементы, а также ограниченная площадь рассеивания во внешнею среду, определяемая габаритными размерами блока.A device ("Housing having heat bridge", No. DE 102006013017, H05K 5/06, H05K 7/20, publ. 2007.10.04) is known, which comprises a housing, on the inner wall of which are heat-loaded elements, and on the outer wall there is a radiator with cooling fins. Heat passes through the wall of the housing to the radiator with fins and dissipates into the external environment. A disadvantage of the analogue is the thermal effect of heat-loaded elements on non-heat-loaded elements, as well as the limited area of dispersion in the external environment, determined by the overall dimensions of the block.

Наиболее близким техническим решением является устройство ("Блок вычислительный", RU №2304800, G06F 1/16, H05K 7/00, 2005.12.20), содержащее модули, соединенные через объединительную печатную плату, причем объединительная печатная плата расположена с внутренней стороны задней панели корпуса блока параллельно ее поверхности, соединители модулей для внутренних соединений вставлены в соединители объединительной печатной платы, соединители модулей для внешних соединений с уплотнительными резиновыми кольцами выведены на накладную лицевую панель корпуса, который выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда и состоит из соединенных с помощью сварных швов крышки, основания, боковых стенок и накладных лицевой и задней панелей. Боковые стенки, основание, крышка и накладная задняя панель выполнены с внешним оребрением.The closest technical solution is a device (Computing Unit, RU No. 2304800, G06F 1/16, H05K 7/00, 2005.12.20) containing modules connected via a backplane, the backplane being located on the inside of the rear panel the case of the block parallel to its surface, the connectors of the modules for internal connections are inserted into the connectors of the backplane, the module connectors for external connections with the sealing rubber rings are displayed on the surface plate of the case, otorrhea is in the form of a rectangular parallelepiped and comprises interconnected by welds lid, a base, side walls and overhead front and back panels. The side walls, the base, the cover and the laid on back panel are made with external fins.

Недостатком прототипа является тепловое воздействие теплонагруженных элементов на нетеплонагруженные элементы, а также ограниченная площадь рассеивания во внешнею среду, что определяется габаритными размерами блока. К тому же длинным оказывается путь прохождения тепла из внутренней теплонагруженной зоны к внешней поверхности устройства.The disadvantage of the prototype is the thermal effect of heat-loaded elements on non-heat-loaded elements, as well as a limited dispersion area in the external environment, which is determined by the overall dimensions of the block. In addition, the path of heat passage from the internal heat-loaded zone to the external surface of the device is long.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности рассеивания тепла путем разделения корпуса на несколько составных частей-модулей: отдельно теплонагруженных и нетеплонагруженных, причем при соединении модулей формируются сквозные воздуховоды.The technical result of the claimed invention is to increase the efficiency of heat dissipation by dividing the housing into several component parts-modules: separately heat-loaded and non-heat-loaded, and when connecting the modules, through air ducts are formed.

Технический результат достигается тем, что радиоэлектронный блок, корпус которого выполнен с внешним оребрением, содержащий модули, соединенные объединительной печатной платой, расположенной с внутренней стороны задней панели корпуса блока параллельно ее поверхности, отличается тем, что модули соединены, по меньшей мере, двумя объединительными платами и сквозными разъемами модулей, причем теплонагруженные и нетеплонагруженные модули расположены на расстоянии друг от друга в отдельных корпусах.The technical result is achieved in that the electronic unit, the casing of which is made with external fins, containing modules connected by a backplane printed on the inside of the rear panel of the unit casing parallel to its surface, characterized in that the modules are connected by at least two backplanes and through connectors of the modules, the heat-loaded and non-heat-loaded modules are located at a distance from each other in separate buildings.

По меньшей мере, одна объединительная плата расположена, по меньшей мере, в двух корпусах модулей одновременно. Причем соединители объединительных печатных плат и модулей могут быть выполнены в виде гибких печатных плат и/или в виде плоских кабелей.At least one backplane is located in at least two module housings at the same time. Moreover, the connectors of the backplane printed circuit boards and modules can be made in the form of flexible printed circuit boards and / or in the form of flat cables.

Сущность изобретения, его реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежами, где показаны:The invention, its feasibility and the possibility of industrial application are illustrated by drawings, which show:

Фиг.1 - радиоэлектронный блок в изометрии;Figure 1 is an electronic block in isometry;

Фиг.2 - радиоэлектронный блок, в котором модули условно разнесены в пространстве;Figure 2 - electronic block, in which the modules are conventionally spaced in space;

Фиг.3 - радиоэлектронный блок со схематичным расположением модулей (корпуса модулей не показаны).Figure 3 - electronic block with a schematic arrangement of modules (module housings are not shown).

Радиоэлектронный блок, представляющий собой, например, многофункциональный пульт управления, содержит следующие составные части: видеомодуль 1 (Фиг.1), первый модуль 2 питания, второй модуль 3 питания, субблок 4 модулей.The electronic unit, which is, for example, a multifunctional control panel, contains the following components: video module 1 (Fig. 1), a first power module 2, a second power module 3, a subunit 4 modules.

Модули в субблоке модулей 4 соединены через две объединительные печатные платы. Первая объединительная печатная плата 5 (Фиг.2) расположена с внутренней стороны задней панели 6 корпуса блока и параллельна ее поверхности. Соединители 7 модулей субблока 4 вставлены в соединители 8 (Фиг.3) первой объединительной печатной платы 5 и второй объединительной печатной платы 9. Соединители объединительных печатных плат и модулей выполнены в виде гибкой печатной платы 10 и/или плоского кабеля 11. Корпуса 12 модулей выполнены с внешнем оребрением 13 с торцами 14, причем теплонагруженные модули 15 (содержащие, например, дроссели, трансформаторы, процессоры) и нетеплонагруженные модули 16 (содержащие, например, микросборки, резисторы) располагаются на расстоянии друг от друга (разделены в пространстве).The modules in the subunit of modules 4 are connected through two backplane PCBs. The first backplane 5 (FIG. 2) is located on the inside of the rear panel 6 of the block housing and is parallel to its surface. The connectors 7 of the modules of the subunit 4 are inserted into the connectors 8 (Fig. 3) of the first backplane 5 and the second backplane 9. The connectors of the backplane and modules are in the form of a flexible circuit board 10 and / or flat cable 11. Cases 12 of the modules are made with external fins 13 with ends 14, and the heat-loaded modules 15 (containing, for example, inductors, transformers, processors) and non-heat-loaded modules 16 (containing, for example, microassemblies, resistors) are located at a distance from each other ( Delena in space).

При таком расположении модулей образуются сквозные воздуховоды 17. Электрическое соединение модулей в субблоке 4 производится не только двумя объединительными платами, но и сквозными разъемами 18 модулей. Соединение видеомодуля 1 с субблоком 4 модулей производится при помощи разъемов 19.With this arrangement of modules, through air ducts 17 are formed. The electrical connection of the modules in the subunit 4 is made not only by two backplanes, but also through the connectors 18 of the modules. The connection of the video module 1 with the subunit 4 of the modules is performed using the connectors 19.

Вторая объединительная печатная плата 9 является платой гальванической развязки, третья объединительная печатная плата 20 - платой преобразователя напряжений, четвертая объединительная печатная плата 21 - платой индикатора.The second backplane 9 is a galvanic isolation board, the third backplane 20 is a voltage converter board, and the fourth backplane 21 is an indicator board.

При работе радиоэлектронного блока элементы теплонагруженного модуля 15 выделяют значительное количество тепла, которое необходимо отвести и рассеять в окружающую среду. Поскольку нетеплонагруженные модули 16 расположены в отдельных корпусах 12 на расстоянии от теплонагруженных модулей 15 последние не оказывают на них теплового воздействия. К тому же благодаря наличию воздуховодов 17 между модулями площадь рассеивания тепла от каждого теплонагруженного модуля 15 значительно увеличивается. Электрические связи между модулями минимизированы за счет, по меньшей мере, двух объединительных плат 5 и 9, а также сквозных разъемов 18, что позволяет оптимально соединять и компоновать модули, способствуя более эффективному охлаждению блока.When the electronic unit is operating, the elements of the heat-loaded module 15 emit a significant amount of heat, which must be removed and dissipated into the environment. Since the non-heat-loaded modules 16 are located in separate housings 12 at a distance from the heat-loaded modules 15, the latter do not have a thermal effect on them. Moreover, due to the presence of air ducts 17 between the modules, the area of heat dissipation from each heat-loaded module 15 is significantly increased. The electrical connections between the modules are minimized by at least two backplanes 5 and 9, as well as through connectors 18, which makes it possible to optimally connect and assemble the modules, contributing to more efficient cooling of the unit.

Предложенное техническое решение может быть применено в области радиотехники. Проведенные испытания подтверждают работоспособность конструкции и достижение заявленного технического результата. В описании содержатся материальные средства для эффективного охлаждения радиоэлектронного блока. В связи с этим техническое решение соответствует критерию патентоспособности изобретения «Промышленная применимость». Заявленное изобретение предполагается к использованию в качестве многофункционального пульта управления, например, летательного аппарата. Патентные исследования показали, что заявляемое техническое решение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».The proposed technical solution can be applied in the field of radio engineering. The tests carried out confirm the operability of the design and the achievement of the claimed technical result. The description contains material means for efficient cooling of the electronic unit. In this regard, the technical solution meets the criteria of patentability of the invention "Industrial Applicability". The claimed invention is intended for use as a multifunctional control panel, for example, an aircraft. Patent studies have shown that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Claims

1. Radio-electronic unit, the casing of which is made with external fins, comprising modules connected by a backplane printed on the inside of the rear panel of the block casing parallel to its surface, characterized in that the modules are connected by at least two backplanes and through connectors of the modules moreover, the heat-loaded and non-heat-loaded modules are located at a distance from each other in separate buildings.

2. The electronic unit according to claim 1, characterized in that at least one backplane is located in at least two module housings at the same time.

3. The electronic unit according to claim 1, characterized in that the connectors of the backplane printed circuit boards and modules are made in the form of flexible printed circuit boards and / or in the form of flat cables.