探讨：室外设备自然对流散热的可靠性

zalhit

基于长期可靠性，室外基站设备一般是自然对流散热，不采用风扇，所以一般热分析的时候都是考虑最差的条件：
比如：风速考虑无风，温度考虑夏天最高温度；但是实际上每年每个月的平均风速为1m/s，一年中基本也就2-3个月高温天气，高温时段为下午的2-4点，所以总觉的设计时考虑的比较保守，这样整个设备的体积和重量就比较大，成本也比较高，所以想探讨以下两点：
1：自然对流风速设置1m/s还是无风0.2m/s，这两个条件对设备影响8度左右，对于体积和成本影响很客观，如果按照每月的平均风速来设计，每月一般时间温度超标，可靠性有什么影响，如何分析可靠性？
2：高温温度：这个环境温度是否必须按照这个最高温度来设计，如果按照夏天的平均温度或者一年
的平均温度来设计，也就是说有2个月或者几个月的温度超过器件和设备的最高要求，对于可靠性有什么影响，
如何评估这个影响，是影响可靠性期限1年还是2年？
3：器件厂家基于简单，有些器件给出可靠性时，只给出最高环境温度比如85度，这个温度一般不考虑散热的情况，
实际器件应该考虑器件的结温，有了散热器后，环境温度即使是85度，结温不一定超过要求，所以说系统设备内部的
环境温度是否必须低于85度（出于考虑某些器件没有给出结温要求，仅给出环境温度要求85度）
希望大家能给出一些想法和建议？

[本帖最后由zalhit于2009-7-2315:29编辑]

zalhit

顶下，很迫切知道如何分析，有无分析软件将温度值输入就可以评估

admin

1.自然散热，看到有介绍用0.8m/s的风速
2.一般还是考虑最高环境温度的,你的产品也有两个月左右的高温期,肯定是没法取平均的.
3.器件从壳温,结温,降额等方面考虑一下吧.

巨孚仪器吴先生

学习了。

zalhit

原帖由admin于2009-7-2315:55发表
1.自然散热，看到有介绍用0.8m/s的风速
2.一般还是考虑最高环境温度的,你的产品也有两个月左右的高温期,肯定是没法取平均的.
3.器件从壳温,结温,降额等方面考虑一下吧.

日本的设计产品自然散热，风速用的1m/s，能问问是哪儿用的0.8m/s风速啊？
考虑最高环境温度，设备可靠性余量比较大，浪费体积成本的，
有结温要求的一般都是按照结温降额考虑的，但是很多器件都不给出结温的，比如sdram，光模块等，
只给出最高环境温度70度或者85度，这个温度很笼统，但是也不好不考虑这个环境温度，对于设计就有了限制，
还不知道可靠性怎样

yeh

顶下，学习!!!

admin

0.8m/s的自然风速，是从一些热仿真软件默认处看到的，看过大量其它相关的散热书籍，倒没有此相关介绍。

不能因为可靠性余量大，浪费体积成本而不考虑最严酷的环境下，我们有些产品，断电时仅工作几秒钟，都需考虑它的最坏情况下的工作状态呢。

没有结温的部分器件，也只好测其外壳温度，并做出更大的降额来定了。一般大一些的客户，对此都有要求的，或会指导你应该达到什么样的标准。

zalhit

原帖由admin于2009-7-2408:52发表
0.8m/s的自然风速，是从一些热仿真软件默认处看到的，看过大量其它相关的散热书籍，倒没有此相关介绍。

不能因为可靠性余量大，浪费体积成本而不考虑最严酷的环境下，我们有些产品，断电时仅工作几秒钟，都需考虑...

我说的最严酷的环境是指短时间的，短时间的高温设备不会损坏但是影响设备的可靠寿命，只是这个寿命影响是多少我们无法评估，如果能评估出来，我可以根据此设定设计时的条件；

zalhit

顶呀，希望更多的大侠参与来讨论

justinbk

3：器件厂家基于简单，有些器件给出可靠性时，只给出最高环境温度比如85度，这个温度一般不考虑散热的情况，
实际器件应该考虑器件的结温，有了散热器后，环境温度即使是85度，结温不一定超过要求，所以说系统设备内部的
环境温度是否必须低于85度（出于考虑某些器件没有给出结温要求，仅给出环境温度要求85度）

就第三点谈一下：室外基站属于环境比较恶劣的条件，又是无风扇设计，内部温度会很高，这种情况下肯定要做单板的热仿真，其中就包括具体的元器件结温仿真，否则只是粗略估计设计出来的东西将来热问题会很突出。你提到器件的使用温度是85℃，一般这个器件属工业级器件，最高结温至少在125℃以上，考虑到具体的设备使用环境，器件不太可能做太多降额，可以考虑在最高结温-10℃左右的降额，假如规格书规定最高结温为125℃，那么设计时就要保证器件最高结温不要超过115℃。除了芯片之外，高温会对很多元器件材料产生影响，首先并非你的所有器件都能忍受这么高的温度，比如晶振、光模块等，这类器件的一般使用温度在70℃以下。这点，都需要在热仿真时做仔细分析，前期必须把元器件、材料的特性等都搜集齐了，前期工作做具体细致些，后期毛病就少很多。尤其是热设计，前期结构若没设计好，后期想要再改，难度和成本都很高。