航空電子設備新型結構功能模塊的設計開發(fā)與研究.pdf

1、航空電子設備是決定信息型戰(zhàn)爭勝負的關鍵因素之一，而目前我國的航空電子設備和發(fā)達國家相比還有很大的差距。結構功能模塊集成制造技術課題正是為了解決集成制造中的一系列問題，研制高性能模塊而誕生的。
　　未來的航空電子設備及模塊向綜合化、模塊化、小型化、智能化、多功能化、高可靠性、可維修性和易擴展性的方向發(fā)展。這必然導致如散熱、電磁兼容和接口互聯(lián)等問題的出現(xiàn)。同時，電子設備的功能、體積、重量、可靠性以及對各種環(huán)境的適應性等被納入結構設計的

2、范疇，這給結構設計提出了更高的要求。
　　隨著電路集成度的提高，熱流密度的增大，溫度成為影響電子設備可靠性最關鍵的因素，因此本文以解決散熱問題為主進行模塊的設計。在此基礎上，對比分析了國外現(xiàn)有的LRM模塊標準，選取VITA-48標準作為設計的參考；然后分析了現(xiàn)有的熱設計方法，根據(jù)指標選取單相強迫液冷為主要的熱控制方法，并以此方法研制貫通式小通道液冷冷板。
　　結構功能模塊液冷模塊的設計方案包括鈑金模型方案和銑削模型方案，其中

3、銑削模型方案中又包括盒式模型、夾心模型和夾心盒式模型。最終選取了盒式模型進行設計，并進行了模型部件的劃分及結構設計，包括液冷冷板、鎖緊裝置、起拔器和蓋板屏蔽板等。
　　液冷冷板是集熱控、支撐和電路基板為一體的多功能部件，是結構功能模塊設計的核心。文中分析了影響冷板散熱性能的關鍵因素，得出了通過焊接鋁基板減小冷板熱阻和增加導流柱增大對流換熱系數(shù)的方法，并提出了冷板設計的重點是導流柱及流道結構參數(shù)的優(yōu)化。進而通過分析導流柱和功率器件的

4、串并聯(lián)關系，定義了柱群的概念及參數(shù)。然后綜合熱設計理論、試驗設計和仿真分析的方法，對矩形和梭形柱群的各參數(shù)進行了單因素分析和試驗設計分析，并得出了各參數(shù)在所選范圍內的最佳組合。在流道分析一節(jié)中，得出了S形流道和兩種不同入口位置的螺旋形流道的均溫性能的好壞。然后，將柱群和流道分析的結果運用到冷板的設計中，建立了冷板的詳細模型，并簡化進行了熱仿真分析，分析結果滿足指標要求。
　　最后，本文建立了模塊的熱測試方案，并提出試驗結果的處理方