3C產(chǎn)品也稱為信息家電，一般是指計(jì)算機(jī)類、消費(fèi)通信類和消費(fèi)類電子產(chǎn)品，各類繁多市場需求量大，中國現(xiàn)已成為全球第一大3C產(chǎn)品消費(fèi)市場，隨著國民經(jīng)濟(jì)水平以及收入水平的提高，對電子類產(chǎn)品的質(zhì)量也提出更高的要求，商家們紛紛推出更高配置、更高性能、更好設(shè)計(jì)的產(chǎn)品滿足消費(fèi)者。

影響電子類產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多，其中散熱是不可忽略的因素，特別是在2016年“三星電池門”事件發(fā)酵之后，電子類制造商家更加注重于產(chǎn)品的散熱性能與安全。怎么才能保證電子產(chǎn)品的散熱符合嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)要求呢？在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期開始時(shí)就規(guī)劃熱管理問題是取得最高效散熱解決方案的最佳途徑。鴻富瀚科技是國內(nèi)一流的散熱技術(shù)服務(wù)商，能夠提供IT通信類電子產(chǎn)品的散熱解決方案，涉及：板卡（主板）散熱、CPU散熱、顯卡散熱、射頻模塊散熱、RU散熱、游戲機(jī)散熱、VR散熱、工控電腦（機(jī)）散熱、服務(wù)器散熱、中央變頻空調(diào)散熱、TEC散熱等領(lǐng)域。

散熱方案設(shè)計(jì)仿真要達(dá)到的目標(biāo)：

隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，電子與通訊設(shè)備的功率密度越來越高，由此引起的設(shè)備溫度急劇上升。而設(shè)備的工作壽命與性能又與溫茺有密切的聯(lián)系。電子和通訊設(shè)備的熱管理面臨著巨大的挑戰(zhàn)。如何在有限的設(shè)備空間內(nèi)解決散熱問題，如何將元件結(jié)溫控制在允許的范圍之內(nèi)，如何保證風(fēng)扇的噪音不超越限值？是選擇風(fēng)冷還是選擇水冷？

通信電源作為通信系統(tǒng)的“心臟”，5G通信電源決定了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，為了降低且維護(hù)成本利益下，提高通信電源的散熱導(dǎo)熱與可靠性是5G通信電源的主要要求之一。 對于通信數(shù)據(jù)，大多數(shù)采用現(xiàn)有設(shè)備擴(kuò)容的方式來建設(shè)5G通信設(shè)備，其中留給用于5G通信電源柜需要的電能空間往往有限，甚至只能采用原有的電源柜，在這些情況下電源柜的輸出功率需要大幅度的增加，這就要求通信電源模塊，也稱為整流模塊在保持體積基本不變的情況下輸出功率大幅度增加，即功率密度提升。

但是，由于電源功率密度提升，功率電子的散熱和絕緣便成為了瓶頸。通常通信電源的功率器件發(fā)熱嚴(yán)重，所以需要通過鋁外殼來散熱。導(dǎo)熱絕緣片和導(dǎo)熱凝膠就可很好的應(yīng)用在通信電源，幫助解決散熱問題。

在5G通信中，微小基站數(shù)量將大幅度增長，這些微小基站的供電電源絕大多數(shù)都將被安裝在密閉空間內(nèi)，因此，這一類通信電源智能采用自然散熱方式，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來選擇合適的散熱方案。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)正在逐漸步入人們的生活中。服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲、處理網(wǎng)絡(luò)上的80%的數(shù)據(jù)、信息，與通用的計(jì)算機(jī)機(jī)箱組成相似，包括處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等。

對多元媒體流、云存儲、數(shù)據(jù)挖掘、分析和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用需要，推動了對高性能計(jì)算解決方案的需求，從而增加了服務(wù)器的CPU和GPU數(shù)量以提高處理器速度。由于服務(wù)器體積有限，眾多大功率電子元件在其內(nèi)長時(shí)間、高負(fù)荷的運(yùn)行，能否及時(shí)地將電子元件產(chǎn)生的熱量傳遞到外部直接關(guān)系到服務(wù)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

服務(wù)散熱通常需要幾種散熱方式相結(jié)合，除了風(fēng)冷和水冷等主動散熱外，在散熱方案中還需通過先進(jìn)的熱管理材料，如導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱凝膠等作為輔助傳熱的媒介，幫助實(shí)現(xiàn)連通的、高效的散熱路徑。

逆變器又稱電源調(diào)整器，把將直流電能變換成交流電能的過程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電路，把實(shí)現(xiàn)逆變過程的裝置稱為逆變設(shè)備或逆變器。在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器效率的高低是決定太陽能電池容量和蓄電池容量大小的重要因素。光伏逆變器發(fā)生故障將會導(dǎo)致光伏系統(tǒng)停機(jī)，直接帶來發(fā)電量的損失，所以高可靠性是光伏逆變器的重要技術(shù)指標(biāo)。

     能量儲存系統(tǒng)的基本任務(wù)是克服在能量供應(yīng)和需求之間的時(shí)間性或者局部性的差異。產(chǎn)生這種差異有兩種情況， 一種是由于能量需求量的突然變化引起的，即存在高峰負(fù)荷問題，采用儲能方法可以在負(fù)荷變化率增高時(shí)起到調(diào) 節(jié)或者緩沖的作用。由于一個(gè)儲能系統(tǒng)的投資費(fèi)用相對要比建設(shè)一座高峰負(fù)荷廠低，盡管儲能裝置會有儲存損失， 但由于儲存的能量是來自工廠的多余能量或新能源，所以它還是能夠降低燃料費(fèi)用的。另一種是由于一次能源和能 源轉(zhuǎn)換裝置之類的原因引起的，則儲能系統(tǒng)(裝置)的任務(wù)則是使能源產(chǎn)量均衡，即不但要削減能源輸出量的高峰， 還要填補(bǔ)輸出量的低谷。

根據(jù)國家電網(wǎng)規(guī)定，光伏、風(fēng)電等分布式發(fā)電比例不能超過電網(wǎng)的10%，超過了就要加入儲能系統(tǒng)。由于光伏系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電時(shí)不采用儲能系統(tǒng)，會對電網(wǎng)帶來了一些不良的影響，如果風(fēng)能、光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及光伏電源在系統(tǒng)中所占比例的不斷增加，這些影響變得不可忽視。通過對光伏發(fā)電的特性分析可知，光伏發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響主要是由于光伏電源的不穩(wěn)定性造成的，為了讓電網(wǎng)更安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一般要求加裝儲能系統(tǒng)，因此，近幾年儲能系統(tǒng)的需求量有所增加。

　　儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)乎到電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，所以各大儲能系統(tǒng)生產(chǎn)廠家重視其質(zhì)量，而影響到儲能系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素中，散熱性能無疑是最重要的。鴻富瀚電子專注于大功率散熱，對于儲能系統(tǒng)散熱器的研發(fā)與制造有豐富的經(jīng)驗(yàn)，鴻富瀚的熱管理工程師能夠儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初就提供散熱解決方案，也可以對儲能系統(tǒng)進(jìn)行散熱性能的優(yōu)化。通過積累豐富的熱設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，鴻富瀚可提供準(zhǔn)確的熱仿真、熱管理測試數(shù)據(jù)。

醫(yī)療設(shè)備在我們平時(shí)正常的使用過程中，由于電流的作用，會使得醫(yī)療設(shè)備的內(nèi)部有不同程度的升溫。如果在正常情況下 ，溫度超出了安全的范圍，安裝散熱器或降溫裝置，從而來保證設(shè)備在使用過程中的正常運(yùn)行，即保護(hù)了設(shè)備本身的使用壽命，又提高了設(shè)備使用的安全性。我們經(jīng)?？梢栽陔娪爸锌吹剑?dāng)電子設(shè)備儀器在超出負(fù)荷的使用后，會燃燒儀器甚至爆炸，所以散熱器對電子設(shè)備儀器的作用是毋庸置疑的。所以，在醫(yī)療設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、維修的時(shí)候也要對散熱設(shè)備的情況進(jìn)行檢查，從而避免因散熱設(shè)備工作不正常而導(dǎo)致電路元器件過熱而發(fā)生故障。

而隨著電子組裝原件技術(shù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)備的體積也愈來愈小，系統(tǒng)也越來越復(fù)雜化，高熱密度也成了一股不可抗拒的發(fā)展趨勢。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢，散熱器也不斷推陳出新，順應(yīng)著時(shí)代的腳步新穎的散熱方法也層出不窮。

從成像設(shè)備到手術(shù)器械，二十一世紀(jì)功能強(qiáng)大的醫(yī)療設(shè)備令人刮目相看，這也在很大程度上要?dú)w功于微處理器計(jì)算能力的提高。然而，對散熱工程師來說，這些進(jìn)步也同樣付出了相應(yīng)的代價(jià)。設(shè)備功率愈來愈大，設(shè)備的外形也是越來越小，這也使得我們散熱器在功率越來越大的情況下，在越來越小的空間里工作，這也是我們將要面對的難題。

激光，作為很強(qiáng)的人造光源，應(yīng)用廣泛。目前，高端的投影儀已經(jīng)大量的使用激光作為光源，不管是直投式還是反射式，輸出的亮度，色彩飽和度，色域等都高于目前普通的光源。

激光投影儀的核心是激光發(fā)生器，在產(chǎn)生高亮度和高純度的光束的時(shí)候，不可避免的會產(chǎn)生大量的熱，而激光發(fā)生器又對溫度比較敏感，達(dá)到臨界值后，即使只是上升一度的溫度，都可能導(dǎo)致光束的亮度和純度直線下降，所以激光投影儀的散熱部件，就顯得尤為重要。

光纖激光器因具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、光束質(zhì)量好和穩(wěn)定易用等優(yōu)點(diǎn),成為目前激光技術(shù)研究的熱點(diǎn).高功率光纖激光器在基礎(chǔ)研究、國防、工業(yè)加工和醫(yī)療等領(lǐng)域均具有重要應(yīng)用.功率、亮度的提高以及工作波長的拓展是激光技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)重要方向,也是光纖激光器發(fā)展的核心課題.。

隨著對光纖激光器功率的要求越來越高,其較大的表面積和體積比,已經(jīng)不能滿足散熱要求。大量的熱積累會對關(guān)鍵的功率器件造成熱損壞,甚至影響光纖激光器的系統(tǒng)及性能。因此就需要采取有效的熱控技術(shù)對高功率光纖激光器進(jìn)行散熱處理,以滿足安全使用要求。水冷散熱已是成熟方案的首選。

動力電池是為機(jī)器提供電源來作為動力來源，一般是指為電動汽車、電動列車等新能源汽車提供動力的蓄電池。新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源，綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車，新能源汽車因其節(jié)能和環(huán)保的特性被看好，得到國家政策的大力支持，為貫徹落實(shí)國務(wù)院關(guān)于培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和加強(qiáng)節(jié)能減排工作的部署和要求，中央財(cái)政安排專項(xiàng)資金，支持開展私人購買新能源汽車補(bǔ)貼試點(diǎn)。

　　新能源汽車主要由電池驅(qū)動系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)及組裝等部分組成。其中電機(jī)、電控及組裝和傳統(tǒng)汽車基本相同，最大的區(qū)別在于動力源的不同，動力電池包是新能源汽車的重要?jiǎng)恿υ?，廣大新能源車企紛紛加大在動力電池包上的研發(fā)，努力解決動力電池包的成本高、電池續(xù)航能力較弱、充電速度不高等技術(shù)瓶頸。

動力電池包及水冷板仿真模型示意圖：

散熱方案是以其中5塊水冷板展開放置為例展示，總功率1400W。 

（1）cold plate A: 476* 134.4，souce size:179.2*134.4；

（2）淺紅色為發(fā)熱區(qū)域，136.5W/each,total 273W；

（3）圖示為水流分布圖，下蓋板3.0mm 厚，上蓋板4.0mm 厚，中間fin 3.0mm

　　 fin厚度1.0， 間距3.0mm， fin length 164mm, totoal 22fins；

（4）中間圓柱（D10)為結(jié)構(gòu)加強(qiáng)位置（螺絲固定后密封）。

（1）cold plate B: 476* 57.4 souce size:177*44.3；

（2）淺紅色為發(fā)熱區(qū)域，44.5W/each，total 89W；

（3）圖示為水流分布圖，下蓋板3.0mm 厚，上蓋板4.0mm 厚，中間fin 3.0mm

　　 fin厚度1.0， 間距3.0mm， fin length 165mm, totoal 9fins。

（1）cold plate C:670*240 souce size:663*180；

（2）淺紅色為發(fā)熱區(qū)域，total 676W；

（3）圖示為水流分布圖，下蓋板3.0mm 厚，上蓋板4.0mm 厚，中間fin 3.0mm

　　 fin厚度1.0，間距4.0mm， fin length 610mm, 7*4=28fins。

動力電池包  水冷板散熱仿真結(jié)果示意圖：

（1）水冷板中截面速度擴(kuò)散程度示意：                                                                            

（2）水冷板中截面壓力擴(kuò)散程度示意：

（3）水冷板中截面溫度擴(kuò)散程度示意：

（4）水冷板溫度擴(kuò)散程度仿真示意圖：

動力電池包水冷板散熱解決方案仿真數(shù)據(jù)總結(jié)：

（1）冷卻介質(zhì)：50%乙二醇50%水,流量10L/min，25?C；

（2）出口水溫在27.3度，水冷溫差2.3?C；

（3）散熱片最高溫度29.3?C；

（4）#1 壓差 19200Pa，#2 壓差19700Pa，#3 壓差4300Pa；

（5）模組整體壓差為：19200*2+19700*2+4300=82100Pa。

工控，即工業(yè)自動化控制，主要是指使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)，電氣手段，使工廠的生產(chǎn)和制造更加自動化，效率化，精確化，并具有可控性及可視性。作為工業(yè)控制的載體，工業(yè)控制機(jī)，就需要很高的穩(wěn)定性和連續(xù)工作的特殊屬性要求。

 工控機(jī)的散熱需求同樣需要高效穩(wěn)定，散熱不好很容易導(dǎo)致機(jī)器故障或系統(tǒng)不穩(wěn)定，這對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境影響是很惡劣的。針對工控業(yè)界的特點(diǎn)與要求，我司根據(jù)不同客戶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用了較多無風(fēng)扇散熱解決方案。

 該案例中是一款定制化的主板，基板上元器件較多，且芯片周圍存在多個(gè)元器件高于芯片表面，這就需要在設(shè)計(jì)散熱器時(shí)予以考慮并做相應(yīng)的避位，避免散熱器與主板元器件接觸或接觸不到芯片表面。

如上圖-工控設(shè)備方案熱模擬散熱圖