电子设备的组成结构及应用功能分析

邓亚茹 王海奇 李萌 王媛 安钢自动化软件股份有限公司

一、电子设备的组成结构

电子设备在组成结构上，包括TR 组件、VPX 散热冷板、VPX 机箱散热模块等，各个组成模块相互间协调运行，保证电子设备能够正常工作。以VPX 机箱散热模块为例，散热模块是通过热管进行相互连接的，而热管具有一定的特性，如相变特性，这种性能使得热管具有较好的散热性能，在温度差较小的情况下依然能够进行热量的交换和传递。在布置方式方面，也采用分隔布置的方式，这些机箱和散热构件之间的散热效率能够做到相互不受影响，从而提高所散发的热量。除了上述几个组成结构之外，还具有其他的附属组成结构，但本文对电子设备的组成结构和应用功能分析，依然侧重对TR组件、VPX 散热冷板、VPX 机箱散热模块等结构进行分析。

二、电子设备各模块的功能

电子设备中的各个组成模块都具有相应的功能，以下分别介绍电子设备中的TR 组件、VPX 机箱散热模块、VPX 散热冷板等组成结构的功能，对于规范电子设备的合理使用具有一定的意义。

（一）TR 组件

对于TR 组件，及用于发送和接收的组件，里面有很多组成构件，如微波组件，这种组件中包括了多种不同类型的微波元件，目前已经应用在多个不同的场合中。传统意义上的TR 组件，其中一端用来接收信号，可以采用天线接收的方式，另外一端接处理单元，形成一个通过无线通信方式构成的通信系统。随着电子设备中TR 组件制造技术的提高和进步，可以采用多通道的数字化的TR 组件，这种类型的TR 组件包括芯片、时钟模块、收发接口等，各个模块统一为一个整体，相互间协调运行。

（二）VPX 散热冷板

电子元件设置于上盖板的一侧，电子元件工作时，主要通过进出液接头通入冷却介质带走电子元件散出的热量，翅片可以增加冷板的传热系数和传热面积。当冷却介质无法满足电子元件的散热要求时，冷板的表面温度开始增加，当增加到相变材料的相变温度时，相变材料开始产生相变，通过相变的溶化潜热吸收大量的热量，降低冷板的表面温度，从而保证电子元件的正常工作。

（三）VPX 机箱散热模块

对于VPX 机箱散热模块，VPX 系统具有明显的特点，首先是在总线的宽度方面进行了提升，从而增加了VPX 机箱的整体散热性能，并且提高了VPX 机箱散热运行的可靠性。影响VPX 机箱散热系统的散热性能的因素主要包括VPX 机箱散热的表面积、所采用的材料，以及VPX 机箱散热运行的环境下的温度差等。在VPX 机箱散热模块中的热管，热管中充满了液体，当液体受热后蒸发，从而可以带走一部分热量。同时，所蒸发出的蒸汽可以流入热管中进行冷凝，从而形成一个闭环的整体。

三、电子设备模块化设计的应用

电子设备采用模块化的设计方法之后，由于电子设备实际的应用环境有所不同，可以根据电子设备的实际运行情况，对电子设备的设计方案加以改进，以使电子设备能够更好地运行。如为了提高VPX 机箱散热结构的散热效果，可以对散热结构进行改进，VPX 机箱内设有内导热件，内导热件为内部热管，内部热管分别连接端壁和侧壁。由于机箱自身具有扩散热阻，所以流经机箱侧壁散失的热量较小，若在侧壁增加散热翅片，实际上对于机箱散热的改善作用相对机箱端壁要小，因此将端壁的热量通过内部热管的相变原理传递至侧壁上，充分利用机箱整体来散热，提高散热效果。

端壁与侧壁为分体式的可拆装连接，考虑结构制造因素的话，传统的导热机箱侧壁不与机箱端壁一体成型，会进一步引入机箱安装热阻，导致系统机箱侧壁利用率更低，然而实际生产和使用过程中，机箱一般都会做成可拆装的机构以方便系统的装配和维护的便利，这就产生了便利性和散热效果的矛盾。本实用新型采用内部热管将端壁与侧壁连接进行热传递，即提高散热效果，而且能忽略机箱安装热阻，使得机箱可采用分体式的可拆装连接方式。随着电子设备性能的提高，在组成结构上面也将会越来越复杂，越需要采用模块化的设计思想，将大型的电子设备划分为若干个模块，从而达到简化设计、降低设计工作量的目的。

四、结语

随着时代的发展，电力电子技术已经在人们的日常生活中得到了广泛的应用，并且相当程度地提高了人们的生活质量。因此为了保证人们正常生活的质量和安全，只有大力发展电力电子技术，才能使电力电子设备能够在未来发展的趋势下得到改进，正常稳定运行，才能进一步提高人们生活的质量。