Теплонагруженный радиоэлектронный блок

Изобретение может быть использовано при конструировании бортовых аналоговых и цифровых устройств с источниками питания, предназначенных для эксплуатации в составе космических аппаратов. Технический результат - повышение эффективности радиоэлектронного блока за счет улучшения теплоотвода с печатных плат (ПП). Достигается тем, что в теплонагруженном радиоэлектронном блоке, включающем теплоотводящее основание, элементы крепления и набор параллельных плоских ПП, электрически соединенных между собой, ПП установлены на теплоотводящее основание. Над ними также размещены дополнительные ПП с электрорадиоэлементами. Боковые стороны теплоотводящего основания представляют собой теплоотводы, со стороны которых теплоотводящее основание имеет ступенчатые выступы, на которых жестко закреплена теплопроводная пластина под дополнительные ПП и которая закреплена на теплоотводящем основании посредством средств крепления в виде шпилек. При этом на теплопроводную пластину, кроме мест ее крепления, нанесено теплопоглощающее покрытие, изолирующее электрически от пластины дополнительные ПП. Теплонагруженные электрорадиоэлементы установлены максимально близко к местам крепления теплопроводной пластины, а теплоотводящее основание установлено на установочную поверхность через теплопроводящую пасту. На внешние поверхности блока, кроме установочной, нанесено теплопоглощающее покрытие. При этом над теплопроводной пластиной с дополнительными ПП горизонтально теплоотводящему основанию посредством шпилек установлена по меньшей мере одна теплоотводящая рамка под электрорадиоэлементы, боковые стороны которой являются теплоотводами. На боковых сторонах теплоотводящего основания и теплопроводящей рамки закреплены дополнительные теплоотводы, при этом крышка, закрепленная на теплоотводящей рамке, а также боковые дополнительные теплоотводы и теплоотводящее основание соединены между собой по внешним поверхностям планками посредством резьбового соединения. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники (радиоэлектроники), а более конкретно к конструкциям бортовой и наземной радиоэлектронной аппаратуры и оборудования и может быть использовано, например, при конструировании бортовых аналоговых и цифровых устройств с источниками питания, предназначенных для эксплуатации в составе космических аппаратов, в том числе работающих в условиях вакуума, например в составе систем электропитания, терморегулирования и систем трансляции команд и распределения питания, а также в составе подвижных и стационарных средств в приемо-передающей аппаратуре и других комплектациях.

Известен радиоэлектронный блок, содержащий пакет печатных плат с радиоэлементами и стержни, соединяющие печатные платы (патент RU №2349059).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является радиоэлектронный блок, состоящий из основания, набора параллельных плоских плат, электрически соединенных между собой по плоскости их сопряжения с помощью разъемных соединителей, выполняющих функцию схемной шины, в корпусах которых расположены штыри и гнезда контактов, каждый контакт которых пересекает плоскость платы через отдельное электропроводящее отверстие платы, и у которого первая плата устанавливается на основании, а остальные платы установлены над первой платой с помощью стоек и крепежных винтов, образуя пакет («Консорциум РС/104 обсуждает стандарт PC/104 Express», статья от 14.07.06. http://www.ixbt.com/news/all/index.shtml?06/46/92 - прототип).

Недостатком известного, а также вышеописанного изобретения является плохая кондуктивная связь верхних плат с основанием, что приводит к перегреву электрорадиоэлементов и, как следствие, снижению эффективности блока и уменьшению срока его эксплуатации, и поэтому требует применения конструктивных мер в виде использования дополнительных радиаторов для тепловыделяющих электрорадиоэлементов или организации принудительной вентиляции, что усложняет конструкцию, и абсолютно теряет эффективность в условиях космического вакуума. Кроме того, стыковка многоконтактных разъемных соединителей при установке печатных плат в пакет осуществляется вручную путем совмещения штырей контактов соединителя верхней печатной платы с гнездами контактов соединителя нижней печатной платы без применения направляющих, что затрудняет процесс стыковки и расстыковки и не исключает повреждение контактов.

Задачей изобретения является повышение эффективности устройства за счет улучшения теплоотвода с печатных плат с электрорадиоэлементами на теплоотводящее основание радиоэлектронного теплонагруженного блока и далее на установочную поверхность и в окружающую среду с сохранением коротких электрических связей между печатными платами, ремонтопригодности и технологичности на этапе сборки и разборки.

Поставленная задача решается тем, что теплонагруженный радиоэлектронный блок, включающий теплоотводящее основание и набор параллельных плоских печатных плат электрически соединенных между собой, при этом печатные платы установлены на теплоотводящее основание, над которыми также размещены дополнительные печатные платы с электрорадиоэлементами, элементы крепления, согласно изобретению, боковые стороны теплоотводящего основания представляют собой теплоотводы, со стороны которых теплоотводящее основание имеет выступы, на которых жестко закреплена теплопроводная пластина под дополнительные печатные платы, при этом на теплопроводную пластину, кроме мест ее крепления, нанесено теплопоглощающее покрытие, изолирующее электрически от пластины дополнительные печатные платы, а теплонагруженные электрорадиоэлементы установлены максимально близко к местам крепления теплопроводной пластины, причем все печатные платы электрически связаны между собой гибким объемным монтажом, обеспечивающим их взаимное перемещение при сборке и разборке, а теплоотводящее основание закреплено на установочную поверхность через теплопроводящую пасту, причем теплопроводная пластина дополнительно закреплена на теплоотводящем основании посредством средств крепления в виде шпилек, на внешние поверхности теплонагруженного радиоэлектронного блока, кроме установочной нанесено теплопоглощающее покрытие, а над теплопроводной пластиной с дополнительными печатными платами, горизонтально теплоотводящему основанию посредством шпилек, установлена, по меньшей мере, одна теплоотводящая рамка под электрорадиоэлементы, боковые стороны которой являются теплоотводами, и на боковых сторонах теплоотводящего основания и теплопроводящей рамки закреплены через теплопроводящие прокладки дополнительные теплоотводы, при этом крышка, расположенная на теплоотводящей рамке, а также боковые дополнительные теплоотводы и теплоотводящее основание соединены между собой по внешним поверхностям планками, посредством резьбового соединения.

На чертежах представлено заявленное устройство (на фиг. 1 - общий вид, на фиг. 2 - поперечное сечение).

Теплонагруженный радиоэлектронный блок содержит теплоотводящее основание 1 и набор параллельных плоских печатных плат 2 электрически соединенных между собой, при этом печатные платы 2 устанавливают на теплоотводящем основании 1, над которыми также размещены дополнительные печатные платы 3 с электрорадиоэлементами 4. Боковые стороны теплоотводящего основания 1 представляют собой теплоотводы 5, со стороны которых теплоотводящее основание 1 имеет выступы 6, на которых закреплена теплопроводная пластина 7 под дополнительные печатные платы 3, при этом на теплопроводную пластину 7 кроме мест ее крепления нанесено теплопоглощающее покрытие (на чертеже не указано), изолирующее электрически от теплопроводной пластины 7 дополнительные печатные платы 3, а теплонагруженные электрорадиоэлементы 4 установлены максимально близко к местам крепления теплопроводной пластины 7, причем все печатные платы 2 и 3 электрически связаны между собой гибким объемным монтажом 8, обеспечивающим их взаимное перемещение при сборке и разборке, а на теплоотводящем основании 1 вместе с дополнительными печатными платами 3 расположена крышка 9. Также теплопроводная пластина 7 дополнительно закреплена на теплоотводящем основании 1 посредством средств крепления в виде шпилек 10, а на внешние поверхности теплонагруженного радиоэлектронного блока, кроме установочной нанесено теплопоглощающее покрытие, а над теплопроводной пластиной 7 с дополнительными печатными платами 3, горизонтально теплоотводящему основанию 1 посредством шпилек 11, установлена, по меньшей мере, одна теплоотводящая рамка 12 под электрорадиоэлементы 4, боковые стороны которой являются теплоотводами 13, а на боковых сторонах теплоотводящего основания 1 и теплопроводящей рамки 12 через теплопроводящие прокладки 14 закреплены дополнительные теплоотводы 15, при этом крышка 9, расположенная на теплоотводящей рамке 12, а также боковые дополнительные теплоотводы 15 и теплоотводящее основание 1 соединены между собой по внешним поверхностям планками 16, посредством резьбового соединения.

Теплонагруженный радиоэлектронный блок может быть установлен на установочную поверхность 17, которой может служить, например, теплоотводящая поверхность космического аппарата, или другая поверхность, причем установка производится через теплопроводящую пасту 18, например, кремний-органическую 131-179. Теплопроводная пластина 7 под дополнительные печатные платы 3 крепится на выступах 6 посредством средств крепления 19. Тепло от работающего теплонагруженного радиоэлектронного блока может передаваться на теплоотводящую поверхность 17 и в окружающую среду.

Устройство работает следующим образом. При включении теплонагруженного радиоэлектронного блока мощность, рассеиваемая электрорадиоэлементами 4, передается через печатные платы 2 и 3 напрямую на теплоотводящее основание 1, либо на теплопроводную пластину 7, с которой через выступы 6 на теплоотводящее основание 1, либо на теплоотводящие рамки 12 и на их боковые стороны, являющиеся теплоотводами 13 и далее через теплопроводящие прокладки 14 и дополнительные теплоотводы 15 на теплоотводящее основание 1. Далее тепловая энергия передается от теплоотводящего основания 1 на установочную поверхность 17 через теплопроводящую пасту 18 или в окружающую среду. Нанесенное на теплопроводную пластину 7 теплопоглощающее покрытие электрически изолирует проводники дополнительных печатных плат 3, а защищенные от покрытия места крепления теплопроводной пластины 7 с теплоотводящим основанием 1 на выступах 6 обеспечивает оптимальную передачу тепловой энергии. Дополнительно гибкий объемный монтаж 8 обеспечивает короткие электрические связи между печатными платами 2 и 3 в совокупности с возможностью многократной и простой сборки разборки, а также ремонтопригодности и технологичности изготовления и испытания теплонагруженного радиоэлектронного блока. Крышка 9 расположена на верхней теплоотводящей рамке 12 с целью защиты электрорадиоэлементов 4 от внешних воздействий и предотвращения попадания посторонних предметов в полость теплонагруженного радиоэлектронного блока.

Значительные габариты теплонагруженного радиоэлектронного блока приводят к возникновению необходимости обеспечения отекания электростатического заряда с его внешних поверхностей, что выполняется путем использования планок 16, которые электрически соединяют по внешним поверхностям теплоотводящее основание 1, теплоотводящую рамку 12, крышку 9 и боковые дополнительные теплоотводы 15.

Теплопоглощающее покрытие, нанесенное на внешние поверхности теплонагруженного радиоэлектронного блока (кроме установочной плоскости) обеспечивает равномерное распределение тепловой энергии среди аппаратуры (также с теплопоглощающим покрытием) на изделии путем поглощения излишней тепловой энергии (в случае большего нагрева окружающей аппаратуры, чем теплонагруженного радиоэлектронного блока) и ее излучения (в случае большего нагрева самого теплонагруженного радиоэлектронного блока, чем окружающая аппаратура).

Заявленное техническое решение позволит повысить эффективность теплонагруженного радиоэлектронного блока и продлить срок его эксплуатации путем улучшения теплоотвода с высокомощных электрорадиоэлементов и печатных плат на теплоотводящее основание через теплопроводную пластину и с помощью теплопроводящих прокладок и дополнительных боковых теплоотводов.

Теплонагруженный радиоэлектронный блок, включающий теплоотводящее основание и набор параллельных плоских печатных плат, электрически соединенных между собой, при этом печатные платы установлены на теплоотводящее основание, над которыми также размещены дополнительные печатные платы с электрорадиоэлементами, элементы крепления, отличающийся тем, что боковые стороны теплоотводящего основания представляют собой теплоотводы, со стороны которых теплоотводящее основание имеет выступы, на которых жестко закреплена теплопроводная пластина под дополнительные печатные платы, при этом на теплопроводную пластину, кроме мест ее крепления, нанесено теплопоглощающее покрытие, изолирующее электрически от пластины дополнительные печатные платы, а теплонагруженные электрорадиоэлементы установлены максимально близко к местам крепления теплопроводной пластины, причем все печатные платы электрически связаны между собой гибким объемным монтажом, обеспечивающим их взаимное перемещение при сборке и разборке, а теплоотводящее основание закреплено на установочную поверхность через теплопроводящую пасту, причем теплопроводная пластина дополнительно закреплена на теплоотводящем основании посредством средств крепления в виде шпилек, на внешние поверхности теплонагруженного радиоэлектронного блока, кроме установочной, нанесено теплопоглощающее покрытие, а над теплопроводной пластиной с дополнительными печатными платами горизонтально теплоотводящему основанию посредством шпилек установлена по меньшей мере одна теплоотводящая рамка под электрорадиоэлементы, боковые стороны которой являются теплоотводами, и на боковых сторонах теплоотводящего основания и теплопроводящей рамки закреплены через теплопроводящие прокладки дополнительные теплоотводы, при этом крышка, расположенная на теплоотводящей рамке, а также боковые дополнительные теплоотводы и теплоотводящее основание соединены между собой по внешним поверхностям планками посредством резьбового соединения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике. Вентиляционное устройство (1) снабжено по меньшей мере одним блокирующим элементом (А, В) для закрепления вентиляционного устройства на имеющем переднюю и заднюю сторону участке (3) стенки электрошкафа.

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре и может быть использовано в радиоэлектронных приборах, содержащих тепловыделяющие радиоэлементы, требующие в процессе работы охлаждения и защиты от внешних воздействий.

Изобретение относится к области электронных вычислительных устройств, предназначенных для обработки данных. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение эффективности охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла от тепловыделяющих объектов, например от электронных компонентов, установленных на единой печатной плате в электронном модуле.

Изобретение может быть использовано при конструировании бортовых аналоговых и цифровых устройств с источниками питания, предназначенных для эксплуатации в составе космических аппаратов.

Изобретение относится к конструкциям бортовой и наземной радиоэлектронной аппаратуры и оборудования. Технический результат - повышение эффективности работы радиоэлектронного блока за счет обеспечения надежности посредством улучшения теплообмена и отвода электростатического заряда.

Изобретение относится к сборке из электрических шкафов. Технический результат – совершенствование сборки из электрических шкафов, содержащей линию электрических шкафов, образованную из множества электрических шкафов, соединенных вместе, что позволяет экономить пространство для размещения шин между двумя электрическими шкафами, отделенными друг от друга охлаждающим устройством, подключенным к линии, - достигается тем, что охлаждающее устройство (2) выполнено с возможностью всасывать нагретый воздух из электрических шкафов (1.1, 1.2) через две противоположные боковые поверхности (3) и с возможностью вдувать воздух обратно в электрические шкафы (1.1, 1.2) в качестве охлаждающего воздуха.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для монтажа электрических проводов. Технический результат состоит в обеспечении возможности гибкого подключения электрических проводов к электронному модулю и, кроме того, возможности комбинирования с другими корпусами на монтажной рейке.

Изобретение относится к модульной вычислительной системе, предназначенной для центра обработки данных (ЦОД). Технический результат состоит в обеспечении питания компьютерных систем.

Изобретение относится к области техники связи и предназначено для подавления шума средств связи, размещенных в шкафу в неблагоприятных условиях. Изобретение характеризует устройство подавления шума, которое содержит дефлектор потока, выполненный над первым вентиляционным отверстием на передней двери шкафа, и дополнительно снабжено снаружи вторым вентиляционным отверстием, соответствующим первому вентиляционному отверстию.

Изобретение относится к электротехнике. Вентиляционное устройство (1) снабжено по меньшей мере одним блокирующим элементом (А, В) для закрепления вентиляционного устройства на имеющем переднюю и заднюю сторону участке (3) стенки электрошкафа.

Изобретение относится к электротехнике. Вентиляционное устройство (1) снабжено по меньшей мере одним блокирующим элементом (А, В) для закрепления вентиляционного устройства на имеющем переднюю и заднюю сторону участке (3) стенки электрошкафа.

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре и может быть использовано в радиоэлектронных приборах, содержащих тепловыделяющие радиоэлементы, требующие в процессе работы охлаждения и защиты от внешних воздействий.

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре и может быть использовано в радиоэлектронных приборах, содержащих тепловыделяющие радиоэлементы, требующие в процессе работы охлаждения и защиты от внешних воздействий.

Изобретение относится к области электронных вычислительных устройств, предназначенных для обработки данных. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение эффективности охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства.

Изобретение относится к области электронных вычислительных устройств, предназначенных для обработки данных. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение эффективности охлаждения вычислительного блока электронного вычислительного устройства.

Изобретение относится к конструкции монтажной панели, выполненной с возможностью измерения температуры устройства хранения данных. Технический результат - предоставление конструкции монтажной панели, выполненной с возможностью измерения температуры устройства хранения данных, в котором рабочая температура может измеряться температурным датчиком, непосредственно прикрепленным к наружному корпусу устройства хранения данных, тем самым избегая таких воздействий, как воздушный поток и передача нежелательного тепла конструкции монтажной панели.

Изобретение относится к холодильному аппарату, прежде всего для охлаждения размещенных в коммутационном шкафу компонентов. Технический результат – предложение холодильного аппарата, в котором достаточно единственной конструктивной формы для того, чтобы его можно было эксплуатировать при разных входных переменных напряжениях.

Изобретение относится к вентиляционному устройству, прежде всего для электрошкафа. Технический результат – создание вентиляционного устройства, обеспечивающего эффективное охлаждение с минимизацией аэродинамического сопротивления, создаваемого устройством.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла от тепловыделяющих объектов, например от электронных компонентов, установленных на единой печатной плате в электронном модуле.

Изобретение может быть использовано при конструировании бортовых аналоговых и цифровых устройств с источниками питания, предназначенных для эксплуатации в составе космических аппаратов.

Изобретение может быть использовано при конструировании бортовых аналоговых и цифровых устройств с источниками питания, предназначенных для эксплуатации в составе космических аппаратов. Технический результат - повышение эффективности радиоэлектронного блока за счет улучшения теплоотвода с печатных плат. Достигается тем, что в теплонагруженном радиоэлектронном блоке, включающем теплоотводящее основание, элементы крепления и набор параллельных плоских ПП, электрически соединенных между собой, ПП установлены на теплоотводящее основание. Над ними также размещены дополнительные ПП с электрорадиоэлементами. Боковые стороны теплоотводящего основания представляют собой теплоотводы, со стороны которых теплоотводящее основание имеет ступенчатые выступы, на которых жестко закреплена теплопроводная пластина под дополнительные ПП и которая закреплена на теплоотводящем основании посредством средств крепления в виде шпилек. При этом на теплопроводную пластину, кроме мест ее крепления, нанесено теплопоглощающее покрытие, изолирующее электрически от пластины дополнительные ПП. Теплонагруженные электрорадиоэлементы установлены максимально близко к местам крепления теплопроводной пластины, а теплоотводящее основание установлено на установочную поверхность через теплопроводящую пасту. На внешние поверхности блока, кроме установочной, нанесено теплопоглощающее покрытие. При этом над теплопроводной пластиной с дополнительными ПП горизонтально теплоотводящему основанию посредством шпилек установлена по меньшей мере одна теплоотводящая рамка под электрорадиоэлементы, боковые стороны которой являются теплоотводами. На боковых сторонах теплоотводящего основания и теплопроводящей рамки закреплены дополнительные теплоотводы, при этом крышка, закрепленная на теплоотводящей рамке, а также боковые дополнительные теплоотводы и теплоотводящее основание соединены между собой по внешним поверхностям планками посредством резьбового соединения. 2 ил.

Наверх