

Полезная модель относится к области бортовой и наземной радиоэлектронной приемо-передающей аппаратуры и оборудования и может быть использовано при конструировании бортовых аналоговых и цифровых устройств с источниками питания, 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.The utility model relates to the field of on-board and ground-based radio-electronic transmitting and receiving equipment and equipment and can be used in the design of on-board analog and digital devices with power supplies, for example, as part of power supply systems, thermal control systems and systems for transmitting commands and power distribution, as well as as part of mobile and stationary means in receiving and transmitting equipment and other configurations.
Известен радиоэлектронный блок, выбранный за аналог, с естественным воздушным охлаждением [Патент №2246806 РФ, МПК Н05К 1/00, Н05К 7/20. Радиоэлектронный блок / Корулин В.Н. и др. // Изобретения. Полезные модели. Опубл. 20.02.2005. Бюл. №5]. Блок включает теплоотводящий корпус с верхним и нижним внутренними отсеками, которые отделены друг от друга теплопроводящим экраном, выполненным в виде двух расположенных друг над другом с зазором шасси, имеющим тепловой контакт с корпусом. В нижнем отсеке размещается теплостойкий электронный узел с зазором по отношению к нижней поверхности нижнего шасси, выполненной отражающей тепловое излучение. В верхнем отсеке размещен теплочувствительный электронный узел с обеспечением теплового контакта с верхним шасси. Охватывающая верхний отсек часть корпуса снабжена перфорационными отверстиями.Known electronic unit, selected for analogue, with natural air cooling [Patent No. 2246806 RF, IPC
Недостатками данной конструкции являются низкие параметры теплоотведения и массогабаритные характеристики, связанные с обеспечением охлаждения только за счет естественной циркуляции воздуха в верхнем отсеке через отверстия корпуса.The disadvantages of this design are low heat dissipation parameters and weight and size characteristics associated with providing cooling only due to natural air circulation in the upper compartment through the housing openings.
Лучший теплоотвод обеспечивает конструкция радиоэлектронного блока с размещением теплонагруженных радиоэлементов на теплоотводящем слое печатных плат, где металлический корпус блока образован теплоотводящими слоями печатных плат, а стенки корпуса снабжены ребрами охлаждения [Патент №2406282 РФ, МПК Н05К 7/20. Электронный блок с теплоотводом и экранированием / Смирнов П.В. и др. // Изобретения. Полезные модели. Опубл. 10.12.2010. Бюл. №34], выбранная за аналог. Особенностью конструкции является раздельное размещение теплонагруженных и нетеплонагруженных элементов, что позволят ограничить влияние повышенных температур на последние.The best heat dissipation is provided by the design of the radio electronic unit with the placement of heat-loaded radio elements on the heat-removing layer of printed circuit boards, where the metal body of the block is formed by heat-removing layers of printed circuit boards, and the walls of the body are equipped with cooling fins [Patent No. 2406282 RF, IPC
Недостатком данной конструкции является то, что теплоотвод осуществляется за счет ребер охлаждения, формирующихся только на боковых поверхностях корпуса и имеющих небольшую площадь. Данная конструкция сложна при монтаже и регулировке из-за необходимости размещения плат друг на друге, что затрудняет доступ к внутренним элементам.The disadvantage of this design is that the heat dissipation is carried out due to the cooling fins, which are formed only on the side surfaces of the case and have a small area. This design is difficult to install and adjust due to the need to place the boards on top of each other, which makes it difficult to access the internal elements.
Известна конструкция радиоэлектронного блока с рассеиванием тепла всей наружной поверхностью корпуса, за счет нанесения на внешнюю поверхность корпуса покрытия с анизотропной теплопроводностью и размещения радиоэлементов так, что нетеплонагруженные радиоэлементы размещаются внутри корпуса, а теплонагруженных с его внешней стороны [Патент №2374792 РФ, МПК Н05К 1/00, Н05К 7/20. Радиоэлектронный блок и способ его охлаждения / Кузин Г.К. и др. // Изобретения. Полезные модели. Опубл. 27.11.2009. Бюл. №33], выбранная за аналог.The known design of the radioelectronic unit with heat dissipation by the entire outer surface of the case, due to the application on the outer surface of the case of a coating with anisotropic thermal conductivity and the placement of radioelements so that non-heat-loaded radioelements are placed inside the case, and heat-loaded from its outer side [Patent No. 2374792 RF, IPC
Недостатками данной конструкции являются низкая механическая прочность и невозможность герметизировать блок при размещении теплонагруженных элементов на внешней стороне корпуса.The disadvantages of this design are low mechanical strength and the inability to seal the unit when placing heat-loaded elements on the outer side of the case.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является радиоэлектронный блок [Патент №2671852 РФ, МПК Н05К 7/20, Н05К 1/18. Радиоэлектронный блок теплонагруженный / Шумских И.Ю. и др. // Изобретения. Полезные модели. Опубл. 07.11.2018. Бюл. №31], выбранный за прототип.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is the electronic unit [Patent No. 2671852 RF, IPC
Радиоэлектронный блок состоит из теплоотводящего основания (поз. 1 фиг. 1) и набора параллельных плоских печатных плат (поз. 2 и поз. 3 фиг. 1), электрически соединенных между собой (поз. 8 фиг. 1), при этом печатные платы (поз. 2 фиг. 1) установлены на теплоотводящем основании, над которым также размещаются дополнительные печатные платы (поз. 3 фиг. 1) с электрорадиоэлементами (поз. 4 фиг. 1), элементы крепления (поз. 12 фиг. 1). Боковые стороны теплоотводящего основания (поз. 1 фиг. 1) представляют собой теплоотводы (поз. 5 фиг. 1), со стороны которых теплоотводящее основание имеет выступы (поз. 6 фиг. 1), на которых закреплена теплопроводная пластина (поз. 7 фиг. 1) под дополнительные печатные платы, при этом на теплопроводную пластину кроме мест ее крепления наносится теплопоглощающее покрытие, изолирующее электрически от теплопроводной пластины дополнительные печатные платы, а теплонагруженные элементы установлены максимально близко к местам крепления теплопроводной пластины, при этом теплоотводящее основание, на котором закреплена крышка (поз. 9 фиг. 1), закреплено на установочную поверхность (поз. 10 фиг. 1) через теплопроводящую пасту (поз. 11 фиг. 1).The radio electronic unit consists of a heat sink base (
Недостатком вышеописанного изобретения является то, что внутренняя теплопроводящая пластина имеет небольшую толщину и площадь соприкосновения с теплоотводящим основанием, что существенно ограничивает тепловой поток от тепловыделяющих элементов, расположенных на пластине, при этом крышка, имеющая большую площадь поверхности и объем, чем пластина, не участвует в процессе теплопередачи. Кроме того, печатные платы, устанавливаемые на пластине должны быть с односторонним монтажом, что увеличивает количество плат и межплатных электрических соединений.The disadvantage of the above invention is that the inner heat-conducting plate has a small thickness and contact area with the heat-dissipating base, which significantly limits the heat flux from the heat-generating elements located on the plate, while the cover, which has a larger surface area and volume than the plate, does not participate in heat transfer process. In addition, plate-mounted PCBs must be single-sided, which increases the number of boards and board-to-board electrical connections.
Техническим результатом полезной модели является повышение плотности компоновки радиоэлектронного устройства при большей рассеивающей мощности.The technical result of the utility model is to increase the density of the arrangement of the electronic device with a greater dissipating power.
Технический результат достигается тем, что устройство радиоэлектронное теплонагруженное, включающее набор печатных плат и элементы крепления, состоит из двух блоков, установленных друг на друга, которые являются несущими конструкциями радиоэлектронного устройства, образующими его корпус, и которые электрически соединены между собой с помощью гибкого монтажа, находящегося в коммутационной зоне, или врубного разъема. Блоки содержат печатные платы с теплонагруженными электрорадиоэлементами и двусторонние печатные платы с нетеплонагруженными элементами. Корпус нижнего блока выполнен с возможностью размещения на его внутренней нижней поверхности находящихся в нем печатных плат с теплонагруженными электрорадиоэлементами, а внешней нижней стороной соприкасается с теплоотводящим основанием. Корпус верхнего блока выполнен с возможностью размещения на его внутренней верхней поверхности находящихся в нем печатных плат с теплонагруженными электрорадиоэлементами, а внешняя верхняя сторона его является радиатором. При этом платы с нетеплонагруженными элементами в блоках установлены с противоположных от плат с теплонагруженными элементами сторон корпусов блоков.The technical result is achieved in that the heat-loaded radio-electronic device, including a set of printed circuit boards and fastening elements, consists of two blocks mounted on top of each other, which are the supporting structures of the radio-electronic device, forming its body, and which are electrically connected to each other using flexible mounting, located in the switching area, or the cut-in connector. The blocks contain printed circuit boards with thermally loaded electrical radio elements and double-sided printed circuit boards with non-thermally loaded elements. The case of the lower unit is made with the possibility of placing on its inner bottom surface of the printed circuit boards with heat-loaded electric radio elements, and the outer bottom side is in contact with the heat-dissipating base. The housing of the upper block is made with the possibility of placing on its inner upper surface of the printed circuit boards with heat-loaded electric radio elements, and its outer upper side is a radiator. In this case, boards with non-heat-loaded elements in blocks are installed on the sides of the block cases opposite to boards with heat-loaded elements.
Кроме того, каждый блок является герметичным и имеет дополнительные печатные платы, не требующие герметизации, размещенные в негерметичном объеме между верхним и нижнем блоками внутри общего объема, образованного стенками их корпусов так, что верхняя внешняя поверхность нижнего блока является дном негерметичного отсека, а нижняя внешняя поверхность верхнего блока - крышкой.In addition, each block is sealed and has additional printed circuit boards that do not require sealing, placed in a leaky volume between the upper and lower blocks inside the total volume formed by the walls of their cases so that the upper outer surface of the lower block is the bottom of the leaky compartment, and the lower outer the surface of the upper block is a lid.
Устройство-прототип поясняет фигура 1.The prototype device is illustrated in figure 1.
На фиг. 1 показан общий вид устройства-прототипа, где введены обозначения:FIG. 1 shows a general view of the prototype device, where the designations are introduced:
1 - теплоотводящее основание (поверхность);1 - heat sink base (surface);
2 - печатные платы;2 - printed circuit boards;
3 - дополнительные печатные платы;3 - additional printed circuit boards;
4 - электрорадиоэлементы;4 - electric radio elements;
5 - теплоотводы;5 - heat sinks;
6 - выступы, на которых закреплена теплоотводящая пластина;6 - projections on which the heat sink plate is fixed;
7 - теплоотводящая пластина;7 - heat sink plate;
8 - соединение печатных плат и дополнительные печатные платы гибким объемным монтажом;8 - connection of printed circuit boards and additional printed circuit boards by flexible volumetric wiring;
9 - крышка;9 - cover;
10 - установочная поверхность;10 - mounting surface;
11 - теплопроводящая паста;11 - heat-conducting paste;
12 - крепления.12 - fasteners.
Заявленное устройство поясняют следующие фигуры.The claimed device is illustrated by the following figures.
На фиг. 2 показано заявленное устройство в собранном виде, где введены обозначения:FIG. 2 shows the claimed device in assembled form, where the designations are introduced:
13 - первый блок (верхний);13 - the first block (top);
14 - второй блок (нижний);14 - second block (bottom);
15 - теплоотводящее основание (поверхность);15 - heat sink base (surface);
16 - радиатор;16 - radiator;
17 - боковая крышка, закрывающая коммутационную зону.17 - side cover covering the switching area.
На фиг. 3 показан общий вид устройства, где:FIG. 3 shows a general view of the device, where:
18 - верхняя стенка нижнего блока;18 - upper wall of the lower block;
19 - печатные платы;19 - printed circuit boards;
20 - теплонагруженные элементы (электрорадиоэлементы);20 - heat-loaded elements (electric radio elements);
21 - нижняя стенка верхнего блока;21 - bottom wall of the upper block;
22 - теплонагруженные элементы (электрорадиоэлементы);22 - heat-loaded elements (electric radio elements);
23 - элементы крепления.23 - fastening elements.
На фиг. 4 показано поперечное сечение устройства.FIG. 4 shows a cross-section of the device.
Предлагаемое радиоэлектронное устройство, представленное на фиг. 2-4, состоит из двух блоков 13 и 14, устанавливаемых друг на друга и на теплоотводящую поверхность 15, являющихся несущими конструкциями радиоэлектронного устройства, образующими его корпус. Роль теплоотводящей поверхности при бортовом размещении может служить элемент несущей конструкции. Блоки 13 и 14 электрически соединены между собой гибким объемным монтажом, находящимся в коммутационной зоне, закрытой боковой крышкой 17 (возможно электрическое соединение блоков с помощью врубного разъема, находящегося внутри корпусов).The proposed electronic device shown in FIG. 2-4, consists of two
Каждый из блоков может быть герметичным, состоять из теплонагруженных элементов 20 и 22, набора двусторонних печатных плат 19 и т.д. На наружной поверхности верхнего блока 13 выполнен радиатор 16. Форма и количество ребер выбирается исходя из наличия и направления обдува и величины рассеиваемой мощности. На дне блока 13 или в верхней части блока 14 может быть установлен набор двусторонних печатных плат с нетеплонагруженными элементами (поз. 19 фиг. 3 и фиг. 4).Each of the blocks can be sealed, consist of heat-loaded
Устройство работает следующим образом. При включении радиоэлектронного устройства теплонагруженного мощность, рассеиваемая электрорадиоэлементами 20, передается на нижнюю поверхность корпуса нижнего блока 14 и далее на теплоотводящее основание изделия за счет контактного теплообмена между корпусом устройства и несущей конструкцией. Тепловая энергия от элементов 22 передается на верхнюю поверхность корпуса верхнего блока 13, являющуюся радиатором, и далее уходит за счет конвекции с поверхности радиатора, в большей степени рассеивается в окружающую среду, а в меньшей степени передается на корпус нижнего блока через боковые стенки. Таким образом, несущие конструкции устройства, являющиеся наиболее массивными деталями, используются как проводники тепла, причем тепло распространяется по наружным поверхностям устройства, что, в свою очередь, обеспечивает оптимальный тепловой режим работы печатных плат 19 и устройства в целом. Для улучшения теплообмена между блоками через боковые стенки на стыках между корпусами блоков возможно использование теплопроводящих паст.The device works as follows. When the heat-loaded radio-electronic device is turned on, the power dissipated by the
При выполнении каждого блока герметичным, в случае необходимости размещения дополнительных, не требующих герметизации печатных плат, эти платы могут быть размещены в негерметичном отсеке, сформированном между верхним (поз. 13 фиг. 2) и нижнем (поз. 14 фиг. 2) блоками внутри общего объема, образованного их стенками так, что верхняя внешняя поверхность нижнего блока (поз. 18 фиг. 3) будет его дном, а нижняя внешняя поверхность верхнего блока (поз. 21 фиг. 3) - крышкой.When each block is made sealed, if it is necessary to place additional printed circuit boards that do not require sealing, these boards can be placed in a leaky compartment formed between the upper (pos. 13 in Fig. 2) and lower (pos. 14 in Fig. 2) blocks inside the total volume formed by their walls so that the upper outer surface of the lower block (
Предлагаемое радиоэлектронное устройство теплонагруженное позволяет, по сравнению с прототипом, повысить плотность компоновки радиоэлектронного устройства при большей рассеивающей мощности за счет использования корпуса верхнего блока одновременно в качестве элемента несущей конструкции и радиатора для рассеяния тепла от установленных на него теплонагруженных элементов в окружающую среду с сохранением коротких электрических связей между печатными платами.The proposed heat-loaded electronic device allows, in comparison with the prototype, to increase the density of the layout of the electronic device with a higher dissipating power due to the use of the upper block housing simultaneously as a supporting structure element and a radiator for dissipating heat from heat-loaded elements installed on it into the environment while maintaining short electrical connections between printed circuit boards.
Таким образом, заявленное техническое решение позволит повысить эффективность теплонагруженного радиоэлектронного устройства - уменьшить габариты и продлить срок его непрерывной работы путем улучшения теплоотвода с высокомощных электрорадиоэлементов, а также ремонтопригодности и технологичности на этапе сборки и разборки.Thus, the claimed technical solution will improve the efficiency of the heat-loaded radio electronic device - to reduce the size and extend the period of its continuous operation by improving heat removal from high-power electrical radio elements, as well as maintainability and manufacturability at the stage of assembly and disassembly.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124843URU203464U1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Heat-loaded electronic device |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124843URU203464U1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Heat-loaded electronic device |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU203464U1true RU203464U1 (en) | 2021-04-06 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020124843URU203464U1 (en) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Heat-loaded electronic device |
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU203464U1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206828U1 (en)* | 2021-05-17 | 2021-09-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Heat dissipation device |
| RU215075U1 (en)* | 2022-04-27 | 2022-11-28 | Акционерное общество "Информационная внедренческая компания" | Modular electronic device |
| CN117310711A (en)* | 2023-08-31 | 2023-12-29 | 深圳承泰科技有限公司 | 4D imaging millimeter wave radar and mobile device |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2054835C1 (en)* | 1992-10-10 | 1996-02-20 | Совместное литовско-российское предприятие Закрытого акционерного общества "Вест Лури Коммуникейшн", Лтд. (RU, LT) | High-frequency module |
| RU130445U1 (en)* | 2013-02-20 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДЕКСИ" | THE ELECTRONIC UNIT |
| RU2603014C2 (en)* | 2014-12-16 | 2016-11-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" | Method of assembling an electronic module, which provides improved thermal and overall dimensions |
| RU2671852C1 (en)* | 2017-10-05 | 2018-11-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Electronic heat-transfer unit |
| US10667432B2 (en)* | 2016-07-06 | 2020-05-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Heat spreader to structurally support an outer housing |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2054835C1 (en)* | 1992-10-10 | 1996-02-20 | Совместное литовско-российское предприятие Закрытого акционерного общества "Вест Лури Коммуникейшн", Лтд. (RU, LT) | High-frequency module |
| RU130445U1 (en)* | 2013-02-20 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДЕКСИ" | THE ELECTRONIC UNIT |
| RU2603014C2 (en)* | 2014-12-16 | 2016-11-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" | Method of assembling an electronic module, which provides improved thermal and overall dimensions |
| US10667432B2 (en)* | 2016-07-06 | 2020-05-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Heat spreader to structurally support an outer housing |
| RU2671852C1 (en)* | 2017-10-05 | 2018-11-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Electronic heat-transfer unit |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206828U1 (en)* | 2021-05-17 | 2021-09-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Heat dissipation device |
| RU215075U1 (en)* | 2022-04-27 | 2022-11-28 | Акционерное общество "Информационная внедренческая компания" | Modular electronic device |
| RU219635U1 (en)* | 2022-09-15 | 2023-07-28 | Акционерное общество "Информационная внедренческая компания" | Molded by metal extrusion rectangular electronic device housing with the ability to combine |
| CN117310711A (en)* | 2023-08-31 | 2023-12-29 | 深圳承泰科技有限公司 | 4D imaging millimeter wave radar and mobile device |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7742307B2 (en) | High performance power device | |
| CN110557931B (en) | In-vehicle equipment and vehicles | |
| US8031470B2 (en) | Systems and methods for thermal management | |
| RU203464U1 (en) | Heat-loaded electronic device | |
| WO2008122220A1 (en) | Shielding and heat-dissipating device | |
| CN111213439A (en) | Electronic equipment | |
| CN111902024B (en) | A heat dissipation method and heat dissipation structure for space high heat consumption optoelectronic equipment | |
| CN103828499A (en) | Electronics enclosure and heat sink structures with thermal management features | |
| JP5693351B2 (en) | Board built-in housing | |
| CN107124854A (en) | A kind of storehouse assembly thermal controls apparatus | |
| CN115047961A (en) | Edge server cooling system and wide-ring-temperature edge server | |
| CN111615305A (en) | Plug box and magnetic resonance system | |
| RU2361378C2 (en) | Cooling device | |
| RU189664U1 (en) | The receiving and transmitting module AFAR with a heat sink base in the form of a flat heat pipe | |
| CN211128733U (en) | Heat sinks and customer premises equipment | |
| CN211352604U (en) | Heat dissipation optimization structure of circuit board | |
| RU2676080C1 (en) | Heat-loaded radio electronic unit | |
| CN209692625U (en) | An all-inclusive heat dissipation structure of a power adapter | |
| CN103917074B (en) | The display of special purpose | |
| JPS6332270B2 (en) | ||
| RU2246806C1 (en) | Electronic module | |
| CN223370636U (en) | A natural heat dissipation charging pile module radiator | |
| RU2671852C1 (en) | Electronic heat-transfer unit | |
| CN221041112U (en) | Heat radiation structure for vehicle-mounted inverter MOS tube | |
| RU2603014C2 (en) | Method of assembling an electronic module, which provides improved thermal and overall dimensions |