书籍名称:热设计的世界——打开电子产品散热领域的大门
编者:李波
出版社:机械工业出版社
出版时间:2020年9月
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目录
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推荐序
前 言
第1章 基础理论概述 01
1.1 传热学 / 2
1.1.1 热传导 / 2
1.1.2 热阻 / 10
1.1.3 热对流 / 14
1.1.4 热辐射 / 16
1.1.5 对流换热 / 22
1.2 流体力学 / 26
1.2.1 流体流态 / 26
1.2.2 流动阻力和能量损失 / 29
1.3 小结 / 31
第2章 热设计基础 33
2.1 三国演义 / 34
2.2 热设计的概念 / 34
2.3 交换机的热设计实例 / 43
第3章 散热元件 50
3.1 风扇 / 51
3.1.1 演唱会上的伍佰 / 51
3.1.2 风扇的重要特性 / 51
3.1.3 风扇的选型 / 56
3.2 散热器 / 57
3.2.1 阿布扎比赛道上的阿隆索 / 57
3.2.2 电子产品常用散热器介绍 / 59
3.2.3 铝挤型散热器性能分析实例 / 64
3.3 导热界面材料 / 65
3.3.1 速贷球馆的詹姆斯 / 65
3.3.2 导热界面材料的类型 / 66
3.3.3 导热界面材料的选择 / 68
3.4 冷板 / 70
3.4.1 法拉盛公园的德约科维奇 / 70
3.4.2 冷板的类型和特点 / 70
3.4.3 冷板的选择 / 72
3.5 均温板和热管 / 73
3.5.1 棋枰前的陈祖德 / 73
3.5.2 均温板和热管介绍 / 74
3.5.3 均温板和热管应用实例 / 76
第4章 热仿真基础 78
4.1 反恐精英CS / 79
4.2 热仿真软件介绍 / 80
4.3 热仿真实例分析 / 83
第5章 热测试基础 90
5.1 热电偶 / 91
5.1.1 双剑合璧 / 91
5.1.2 热电偶的原理和分类 / 91
5.1.3 电子产品中的热电偶测温 / 92
5.2 恒温恒湿箱 / 94
5.2.1 西夏皇宫中的冰窖 / 94
5.2.2 恒温恒湿箱的原理和分类 / 95
5.2.3 恒温恒湿箱的使用注意事项 / 96
5.3 红外热像仪 / 97
5.3.1 吸星大法 / 97
5.3.2 红外热像仪介绍 / 98
5.3.3 红外热像仪的使用注意事项 / 99
5.4 风洞 / 100
5.4.1 九阳神功 / 100
5.4.2 风洞的工作原理 / 101
5.4.3 风洞测试实例 / 104
第6章 消费电子产品的 热设计 107
6.1 智能手机 / 107
6.1.1 智能手机介绍 / 107
6.1.2 智能手机热设计方案解析 / 109
6.1.3 小结 / 115
6.2 笔记本电脑 / 115
6.2.1 笔记本电脑介绍 / 115
6.2.2 笔记本电脑热设计方案解析 / 118
6.2.3 小结 / 124
第7章 电力电子产品的热设计 127
7.1 风电变流器 / 127
7.1.1 风电变流器介绍 / 127
7.1.2 风电变流器热设计方案解析 / 128
7.1.3 小结 / 138
7.2 光伏逆变器 / 139
7.2.1 光伏逆变器介绍 / 139
7.2.2 光伏逆变器热设计方案解析 / 140
7.2.3 小结 / 146
第8章 通信电子产品的热设计 148
8.1 通信基站 / 148
8.1.1 通信基站介绍 / 148
8.1.2 射频拉远单元热设计方案解析 / 149
8.1.3 小结 / 1578.2 服务器 / 158
8.2.1 服务器介绍 / 158
8.2.2 机架式服务器热设计方案解析 / 160
8.2.3 小结 / 166
第9章 照明电子产品的热设计 168
9.1 LED射灯 / 168
9.1.1 LED射灯介绍 / 168
9.1.2 LED射灯热设计方案解析 / 169
9.1.3 小结 / 174
9.2 LED路灯 / 174
9.2.1 LED路灯介绍 / 174
9.2.2 LED路灯热设计方案解析 / 176
9.2.3 小结 / 180
参考文献 / 183
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简介
该书语言幽默诙谐、比喻形象生动,结合日常生活对电子产品热设计进行了详细的讲解。全书共分9章,具体内容包括传热学和流体力学基本概念、电子产品热设计的理念和策略、常见散热元件、热仿真技术、电子产品的热测试, 以及消费电子、电力电子、通信电子和照明电子等行业的实际产品拆解热分析, 以期帮助读者理解这些产品的热设计方案。
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第一章介绍了热设计涉及到的基础理论,包括热阻、热传导现象、热对流、热辐射、流体与固体间的对流与换热、流体流动状态、流动损失和能量耗散等。
第二章介绍了热设计相关的基础知识,包括针对不同地区、不同用户、不同标准的设计、热设计方案的风险评估、热仿真技术的应用、通过热测试有效把握热设计方案、兼顾产品设计指标、成本等因素的影响。
第三章介绍了散热元件的选择和优化方案。通过具体的案例分别分析了不同原理的散热器件,如均温板、散热硅脂、热管、冷板、表面材料类型对散热效果的影响、铝挤型散热器等。
第四章介绍了热仿真分析技术。基于仿真结果设计产品,可有效提升热设计优化、降低热风险。热仿真软件,基于计算流体动力学 CFD 的软件 FloTHERM,举出实例和几何模型、监控温度变化,分析热设计的合理性,并进行优化。
第五章介绍热测试的基础理论,包括初步方案测试、优化方案测试、产品验证测试。热电偶测温、恒温恒湿箱、红外热像仪、风洞测试系统流阻特性和风扇特性。
第六章介绍了消费电子产品的热设计,如智能手机、笔记本电脑,特点是迭代快、便携性、低噪声、人体接触等。
第七章介绍了电力电子产品的热设计,涉及到电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,包括变频器、电能质量类产品、电子电源产品。具有设计寿命长、应用环境恶劣、高热耗密度的特点。具体介绍了风电变流器、光伏逆变器。
第八章介绍了通信电子产品的热设计,包括有线和无线通信产品,具体包括通信基站、射频单元热设计、放大级芯片、功放板的热设计;塔式、机架式、刀片式服务器的内存条、CPU、硬盘、主板等模块的热设计。
第九章介绍了照明电子产品的热设计,包括LED射灯、LED路灯的热设计架构。
读后感
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该书印刷精良、图文并茂、生动有趣、字体清晰、行文流畅,每个章节前都会插入读者熟知和感兴趣的故事作为引子,充分调动读者的阅读兴趣。
每一部分介绍都很具体,按照先原理后实例的方式,让读者即了解根源又能够联系实际,如热设计的仿真一章,大量展示仿真效果、直观地表现出该技术的强大功能和对实际产品设计的帮助。
此外,在涉及原理的部分给出核心方程和表达式,通过参考文献的方式令感兴趣的读者深入挖掘和学习,又不会影响整体的连贯性。
总之,阅读该书是一件令人愉快的事情,通过阅读不仅增长了热设计相关领域的专业知识,也为今后的科研和电子设计相关工作提供了更多参考;该书的排版设计也有诸多值得学习和参考的地方,令我受益匪浅。