井下電子設備的案例
用于井下電子設備的混合熱管理系統
對于特定儀器，測井儀內部的井下電子設備的溫度在工作期間需要限制在 100 °C 以下。如果沒有熱保護，由于高溫環境和自生熱量的雙重影響，電子設備的溫度將很快超過溫度極限。因此，對普通電子設備實施有效的熱管理以確保其安全穩定運行變得非常重要。
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成果掠影
近期，華中科技大學能源與動力工程學院羅小兵教授團隊提出了一種使用液體冷卻和相變材料（PCM）用于井下電子設備的混合熱管理系統，以延長工作時間。在該系統中，PCM和冷板內部分別布置螺旋管和S形管以加強熱交換。為了研究該系統的性能，研究團隊使用有限元方法進行瞬態流動和傳熱模擬。結果表明，歸因于液體冷卻的引入，混合熱管理系統將電子設備的運行時間從 230 分鐘增加到 450 分鐘。電子器件和 PCM 之間的最大溫差從 30 °C 降至 2 °C。此外，該研究還探討了流量、螺旋管間距、加熱功率和環境溫度對溫度控制性能的影響，為測井儀器的設計和優化提供了指導，對于縮短測井儀器的研發周期具有重要意義。相關研究成果以“A hybrid thermal management system combining liquid cooling and phase change material for downhole electronics”為題發表于《Journal of Energy Storage》。
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圖文導讀
圖1 關于井下電子學的HTMS的物理模型。
圖2 所選LMPA的DSC測試曲線。
展開 電子設備熱設計- 電子設備的組合傳熱模式
一、電子設備的組合傳熱模式
盡管我們已經詳細介紹了三種傳熱模式，但在實際工程中，我們通常會看到三種模式同時結合的情況。例如，在計算機芯片中，熱量以平行路徑從結傳導到外殼和引線。然后，熱量從引線傳導到電路板，并從外殼傳導到散熱器。同時，導線和散熱器中的熱量被對流到空氣中并輻射到周圍環境中。
如下圖所示三種模式下用于傳熱和熱阻的方程。
解決組合模式問題的最簡單方法是建立電阻網絡。通過這種方式，我們可以圖形化地檢查同時、并聯和串聯傳熱的每種模式的路徑。
當熱量通過單一材料的單個壁傳導時，熱傳導速率和熱梯度是恒定的。然而，當熱量在不同材料的串聯路徑中傳導時，每種材料的溫度梯度都不同。檢查三種材料串聯的復合墻，如下圖所示。
對于更常見的串聯和并聯熱流組合問題，如下圖所示，通過由串聯和并聯熱流路徑組成的壁的熱傳導，我們可以看到并聯材料的熱阻。
在涉及傳導和對流串聯傳熱模式的電子冷卻問題中，如下圖所示，電子模塊中的傳導和對流。硅芯片封裝在環氧泡沫絕緣體外殼中。大部分的熱傳遞是通過模具表面進行的。所以當我們知道熱耗率時，我們通常必須確定設備的溫度升高。
二、大功率IGBT模塊DBC襯底的熱仿真分析
IGBT功率模塊是電子產品的基礎部件之一，在工業電子升級過程中發揮著至關重要的作用。它被認為是電力電子行業的CPU。IGBT結合了GTR和功率MOSFET的優點。IGBT功率模塊是電力系統的核心部件，其性能對應用系統有著至關重要的影響。影響功率模塊性能和應用的因素包括：功率密度、功率損耗、運行速度、可靠性、使用壽命、體積、重量和成本等，主要取決于芯片技術和封裝理念、技術和制造工藝。
由于功率半導體器件處于工作狀態，芯片流過數百安培的電流。
展開 電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其
電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其性能、適配性及性價比成為關注重點。本次調研聚焦市場主流設備，重點研究森木磊石最新推出的 單價2.48萬的EGBox Nano 入門級 HIL 仿真器，探究其在電力電子教學科研場景中的應用價值。
二、電力電子教學科研設備市場現狀
目前，電力電子教學科研設備市場品牌多樣，既有國外的 Opal-RT、dSPACE、Typhoon 等老牌廠商，也有國內森木磊石等企業。國外產品技術成熟，但價格高昂、售后響應慢；部分國內產品在功能適配性上存在不足。高校與科研機構亟需一款兼具性能、教學適配性與高性價比的設備，以滿足實驗教學、科研創新的需求。
三、EGBox Nano 產品分析
（一）核心優勢突出性價比
1、極致便攜，顛覆傳統
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統實驗設備的笨重形態，便于課堂移動教學與學生自主實踐。
2、聚焦教學，全面實用
精準適配高校電力電子與電機控制課程實驗教學體系，涵蓋 單相橋式可控整流、三相橋式有源逆變、永磁同步電機控制 等 20 + 實驗內容，覆蓋電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程等專業需求。
3、價格親民，資源普及
售價僅 ￥2.48w，相比進口設備成本大幅降低，助力高校以更低投入實現實驗教學資源的普及，緩解教學設備經費壓力。
展開 汽車電子資料領取 | 電動汽車的輪轂馬達及驅動電子設備
與被封閉在底盤內部，并由線圈懸架和減震器緩沖的單個馬達相比，輪轂馬達、電子驅動設備和機械組件也處于更惡劣的工作環境。
嚴酷的環境
車輛中的簧下零部件都處在最嚴酷的工作環境，它們會受到由道路引起的震動和沖擊，容易被道路碎屑影響，并可能暴露于道路處理過程中產生的水和鹽分等腐蝕性液體。相鄰的摩擦制動器會生熱，輪轂馬達及其驅動電子裝置即便能效很高，也會產生很多熱量。為了保持較長的使用壽命和可靠運行，輪轂馬達及其組件必須非常堅固可靠，任何失效導致的鎖死甚至突然失去動力都可能是致命的。當然，它們需要滿足汽車質量標準 ISO 26262，對于功能安全和系統，必須達到汽車安全完整性等級（ASIL）D 的最高級別。各個組件需進行適當的認證，來自合格汽車電子供應商的被動和主動元件需要通過 AEC-Qxx 認證，而設計和制造則必須滿足生產部件批準程序（PPAP）層面的 ISO/TS 16949 質量標準。
驅動電子設備
盡管技術進步實現了馬達的小型化，但在輪轂中嵌入馬達時，驅動電子設備總是成為尺寸和重量方面的考慮因素。其中所用的牽引馬達大多為永磁同步馬達（PMSM），需要在脈沖寬度調制（PWM）控制下通過半導體開關的“橋式”布局實現三相變頻驅動。電橋在高頻下開關，其輸出有效幅度由脈沖寬度設置，以滿足轉矩的需求（見圖 3）。
圖 3：使用 MOSFET 的電動汽車馬達驅動
電動汽車同樣也遵循通常的保守方法，到目前為止，其設計主要使用 IGBT 作為開關，該技術于 1960 年代開始出現，盡管經過多年改進，但由于器件開關時的更高頻率意味著每秒更多的瞬態（transitions），從而導致更多的損耗，由此產生的損耗限制了達到合理效率所需的橋 PWM 時鐘速度。
展開 
基于Simdroid電子散熱模塊的電子設備機箱散熱設計與優化
一、背景介紹
熱設計就是通過合理的散熱方式保證良好的熱環境，確保電子設備可靠的工作。隨著電子技術的迅速發展，電子設備的結構越來越復雜，且越來越趨于小型化，散熱問題成為了影響設備可靠性的重要因素。據統計，電子設備有超過一半的故障是由過熱引起的，并且故障率會隨溫度升高成指數式增長。為了有效避免電子設備機箱內溫度過高，影響電子器件正常工作，在結構設計時就需要考慮散熱。傳統方法是根據指標要求和工程經驗設計出樣品，做出樣機后用環境試驗測試，根據測試發現的問題進行設計改進，不斷循環得到合格產品，其研制周期和成本都普遍較高。
圖1 典型電子設備機箱結構（圖片來自網絡）
機箱機柜裝配了大量電控組件，這些組件在使用過程中散發大量熱量，如果不及時有效地將這些熱量散發到環境中，將導致設備內元器件或部件溫度過高，影響設備運行性能，甚至引發器件損壞，降低整體設備的穩定性和壽命。目前電子設備的散熱方式可分為自然散熱、風冷散熱、液冷散熱、熱電制冷和熱管冷卻等。
風冷散熱一般指采用風扇、空調等設備對機箱機柜進行散熱，其主要特點：
（1）風冷系統簡單可靠、安裝方便、故障率低，在北方部分城市的冬季還可以利用自然冷源對機柜進行散熱；
（2）風冷散熱的本質是將設備產生的熱量轉移到環境中，成本遠低于其他散熱方式；
（3）散熱效率相對較低。風冷散熱通過機箱內散熱器及外表面對機箱內電子設備散熱，散熱效率較低；
（4）散熱風扇噪聲較大，影響使用者體驗。
圖2 典型風冷系統結構圖（圖片來自網絡）
液冷冷卻通常是指利用液體冷卻介質對機柜進行冷卻，液冷冷卻系統通常包括直接水冷系統、水冷背板系統和環路熱管系統等，其主要特點：
（1）散熱效率高。液冷散熱功率可達200 W/cm2，是風冷散熱的20 倍；
（2）噪音低。
展開 南亞電子展：2026年印度國際電子元器件及生產設備展覽會
展會名稱：2026年印度國際電子元器件及設備博覽會 —— 德國慕尼黑電子展分支展
英文簡稱：ep India (electronica / productronica India 2026)
展覽日期：2026年9月16日—18日
展覽地點：印度班加羅爾國際展覽中心
展品范圍：傳感器、繼電器、電機、線纜、開關、半導體、連接器、被動元件、電機、線纜、系統集成及子系統、ED/EDA測試測量技術、顯示設備、電源、材料處理、原件生產、PCB及相關電路板生產設備、焊接技術、封裝工藝等
主辦單位：德國慕尼黑博覽會公司
支持單位：印度政府通訊信息技術部、印度電子工業協會（ELCINA）、印度電子設備制造及銷售商協會、印度印制電路板協會、印度半導體協會
展覽周期：每年一屆
展出面積：55000平方米
中國地區代理：廣州勵智穎展覽服務有限公司
“印度電子元器件展 electronica India”系“德國慕尼黑國際電子展electronica 以及productronica”在印度的分支展會，已經在印度成功舉辦了十八屆。得益于慕尼黑電子展5800多家參展商和200000多名參觀觀眾的強大數據庫，以及深厚的行業背景，“ep India”自首次舉辦以來，得到了迅速的發展，規模不斷壯大，已成為整個南亞地區專業的電子元件及生產設備展。
為了給參展企業帶來更多商機，自2011年起,ep India展以巡回展的形式，交替在班加羅爾和新德里舉行。無論首都新德里，還是軟件電子業重鎮班加羅爾，都將為電子企業提供巨大的市場機遇。新德里享有眾多優勢，很多電子行業的巨頭，如LG, Samsung, Philips, Panasonic及Haier都在新德里設有公司。
展開 可靠性電子產品熱設計知識 附電子設備可靠性熱設計指南徐維新下載
隨著通訊和信息產品性能的不斷提升和人們對于通訊和信息設備便攜化和微型化要求的不斷提升，信息設備的功耗不斷上升，而體積趨于減小，高熱流密度散熱需求越來越迫切 。
熱設計是采用適當可靠的方法控制產品內部所有電子元器件的溫度，使其在所處的工作環境條件下不超過穩定運行要求的最高溫度，以保證產品正常運行的安全性，長期運行的可靠性 。此外，低溫環境下控制加熱量而使設備啟動也是熱可靠性的重要內容。
一、電子產品熱設計的目的
電子產品在工作時會產生不同程度的熱能，尤其是一些功耗較大的元器件，如變壓器、大功率晶體管、電力電子器件、大規模集成電路、功率損耗大的電阻等，實際上它們是一個熱源，會使產品的溫度升高。在溫度發生變化時，幾乎所有的材料都會出現膨脹或收縮現象，這種膨脹或收縮會引起零件間的配合、密封及內部的應力問題。溫度不均引起的局部應力集中是有害的，金屬結構在加熱或冷卻循環作用下會產生應力，從而導致金屬因疲勞而毀壞。另外，對于電子產品而言，元器件都有一定的工作溫度范圍，如果超過其溫度極限，會引起電子產品工作狀態的改變，縮短使用壽命，甚至損壞，導致電子產品不能穩定、可靠地工作。
電子產品熱設計的主要目的就是通過合理的散熱設計，降低產品的工作溫度，控制電子產品內部所有元器件的溫度，使其在所處的工作環境溫度下，以不超過規定的最高允許溫度正常工作，避免高溫導致故障，從而提高產品的可靠性。
二、電子產品散熱系統簡介
熱傳遞的三種基本方式是傳導、對流和輻射，對應的散熱方式為：傳導散熱、對流散熱和輻射散熱。
展開 直播 | 電子設備熱管理
4月7日 | 【Ansys*恩碩科技】電子設備熱管理
簡介：
請問您是否在為產品溫升過高煩惱？
請問您是否嘗試改進產品散熱/冷卻設計，但是效果并不理想？
請問您是否想熟練掌握電子熱仿真軟件Icepak的操作技巧，用來提升您的工作效率或自身專業技術水平？
本場網絡研討會將主要介紹Ansys Icepak基本功能以及其在電子設備熱管理上的應用案例。
合作伙伴：武漢恩碩科技有限公司
時間：16：00
地點：線上
費用：免費
點擊報名：https://v.ansys.com.cn/Live/e4d29dbe?source=jishulink
4月14日 | 【Ansys*恩碩科技】Ansys磁性元件及開關電源設計解決方案
簡介：開關電源(SMPS)是重要的電力電子設備，廣泛應用于各類消費電子、工業自動化、電力設備、航空航天、軌道交通等領域。開關電源的研發通常需要關注它的電路功能實現、損耗、發熱及EMC等問題。
展開 Icepak電子設備熱分析
宏新環宇信息化咨詢中心
宏新環宇【2018】第(26）號
“Ansys Icepak電子設備熱分析”專題培訓
一、課程背景：
Icepak軟件由全球最優秀的計算流體力學軟件提供商Fluent公司專門為電子工程師開發的電子熱分析軟件。后被合并到Ansys平臺，專門增加了Electronics模塊，用于處理CAD幾何模型，簡化并轉換為Icepak接受的模型，通常稱為Ansys Icepak。Ansys Icepak軟件能夠處理非常復雜的圓柱、球形等其他異形CAD模型，由于可以劃分HD網格和非結構化網格，網格完全貼體，熱仿真的準確高。ICEPAK作為專業的熱分析軟件，可以解決各種級別的散熱問題：環境級：機房、外太空等環境級的熱分析；系統級：電子設備機箱、機柜等系統級的熱分析；板級：PCB板級的熱分析；元件級：電子模塊、散熱器、芯片封裝級的熱分析。為提高廣大工程師電子設備熱分析能力，宏新環宇信息化咨詢中心特舉辦“Ansys Icepak電子設備熱分析”專題培訓。
本專題除Ansys Icepak熱分析相關知識外，還包括原Ansys軟件的穩態熱分析模塊Steady-State Thermal、瞬態熱分析模塊Transient Thermal、熱力多物理場耦合Static Structural（熱應力分析）的內容。具體內容見以下部分：
二、增值服務：
1、贈送宏新環宇定制U盤一個（含電子書籍、教學軟件、案例模型等一系列實用資料）；
2、同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
3、課程結束后可免費獲得價值2660元的同步教學視頻；
4、參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
展開 電子設備熱設計(Thermal Design of Electronic Equipment)-9
一、輻射換熱
熱設計工程師通常不關心電子元件和外殼的輻射換熱。
影響輻射換熱的三個因素是物體與其周圍環境之間的溫差、物體與其周圍的表面特征以及物體對周圍環境的狀態。
首先，溫度差是設備外殼和外部機箱之間的差值，或者外部機箱和房間墻壁之間的差值。由于輻射熱傳遞是基于這種溫差的，當組件與其周圍環境之間的差值變得足夠高，輻射散熱就變得足夠重要了，此時設備很可能已經超過了其最高結溫。但在室溫下，輻射換熱還不到空氣中對流換熱所能傳遞熱量的10%。
其次，覆蓋設備或機箱的表面特性是另一個重要變量。電子產品中使用的材料通常對輻射是不透明的。但在用于電子器件的溫度范圍內，表面的顏色不會影響輻射發射率。
最后是視圖因子。這是離開一個表面并被另一個表面攔截的輻射的分數。對于較大球體內的球體，這可能高達1.0，或者非常低，例如兩個角度接近180°的板。代數方程可以計算視圖因子，不過這通常需要在計算機的幫助下完成。
盡管在電子封裝時通常不考慮輻射，但封裝可能會通過靠近高溫源來吸收輻射熱。這種情況可能發生在汽車的發動機艙中，其中電子模塊暴露在熱發動機部件和排氣歧管的輻射熱中。雖然物體的顏色在輻射冷卻中并不重要，但當物體可以從寬帶輻射源吸收熱能時，顏色就很重要了，尤其是當我們將電子封裝暴露在陽光下時。
二、自然對流和輻射換熱條件下的電子散熱器
半導體技術的快速發展已經導致微電子器件的散熱增加。被動冷卻是電子和電力電子設備的廣泛首選方法，因為它是一種價格低廉、安靜且無故障的解決方案。空氣冷卻被認為是電子封裝熱設計中的一項重要技術，因為在成本、空間和重量限制下，使用翅片來增強空氣冷卻是最簡單有效的散熱器結構。因此，開發一種系統的空氣冷卻散熱器設計方法對于滿足當前的熱需求和未來電子元件的高溫具有非常重要的意義。
展開 Ansys Icepak電子設備熱分析
宏新環宇信息化咨詢中心
宏新環宇【2018】第(26）號
“Ansys Icepak電子設備熱分析”專題培訓
一、課程背景：
Icepak軟件由全球最優秀的計算流體力學軟件提供商Fluent公司專門為電子工程師開發的電子熱分析軟件。后被合并到Ansys平臺，專門增加了Electronics模塊，用于處理CAD幾何模型，簡化并轉換為Icepak接受的模型，通常稱為Ansys Icepak。Ansys Icepak軟件能夠處理非常復雜的圓柱、球形等其他異形CAD模型，由于可以劃分HD網格和非結構化網格，網格完全貼體，熱仿真的準確高。ICEPAK作為專業的熱分析軟件，可以解決各種級別的散熱問題：環境級：機房、外太空等環境級的熱分析；系統級：電子設備機箱、機柜等系統級的熱分析；板級：PCB板級的熱分析；元件級：電子模塊、散熱器、芯片封裝級的熱分析。為提高廣大工程師電子設備熱分析能力，宏新環宇信息化咨詢中心特舉辦“Ansys Icepak電子設備熱分析”專題培訓。
本專題除Ansys Icepak熱分析相關知識外，還包括原Ansys軟件的穩態熱分析模塊Steady-State Thermal、瞬態熱分析模塊Transient Thermal、熱力多物理場耦合Static Structural（熱應力分析）的內容。具體內容見以下部分：
二、增值服務：
1、贈送宏新環宇定制U盤一個（含電子書籍、教學軟件、案例模型等一系列實用資料）；
2、同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
3、課程結束后可免費獲得價值2660元的同步教學視頻；
4、參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
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Ansys Icepak電子設備熱分析
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“Ansys Icepak電子設備熱分析”專題培訓
一、課程背景：
Icepak軟件由全球最優秀的計算流體力學軟件提供商Fluent公司專門為電子工程師開發的電子熱分析軟件。后被合并到Ansys平臺，專門增加了Electronics模塊，用于處理CAD幾何模型，簡化并轉換為Icepak接受的模型，通常稱為Ansys Icepak。Ansys Icepak軟件能夠處理非常復雜的圓柱、球形等其他異形CAD模型，由于可以劃分HD網格和非結構化網格，網格完全貼體，熱仿真的準確高。ICEPAK作為專業的熱分析軟件，可以解決各種級別的散熱問題：環境級：機房、外太空等環境級的熱分析；系統級：電子設備機箱、機柜等系統級的熱分析；板級：PCB板級的熱分析；元件級：電子模塊、散熱器、芯片封裝級的熱分析。為提高廣大工程師電子設備熱分析能力，宏新環宇信息化咨詢中心特舉辦“Ansys Icepak電子設備熱分析”專題培訓。
本專題除Ansys Icepak熱分析相關知識外，還包括原Ansys軟件的穩態熱分析模塊Steady-State Thermal、瞬態熱分析模塊Transient Thermal、熱力多物理場耦合Static Structural（熱應力分析）的內容。具體內容見以下部分：
二、增值服務：
1、贈送宏新環宇定制U盤一個（含電子書籍、教學軟件、案例模型等一系列實用資料）；
2、同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
3、課程結束后可免費獲得價值2660元的同步教學視頻；
4、參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
展開 電力電子設備熱管理感悟
電力電子設備熱管理的范圍包括：熱源管控、散熱方案設計、散熱物料選型和設計、整機器件布局等，另外，含噪聲計算及其控制策略。
1. 熱源管控：功率器件選型問題，選擇結溫大、熱阻小、功耗小的器件進行設計，另外，對于熱敏器件需要嚴格控制；
2. 散熱方案：熱方案篩選，采用熱阻網絡法或集中總參法進行方案選型；
3. 對散熱物料，如散熱器、風機、冷板、水冷主機、空調等進行計算和選型；
4. 整機布局：根據器件功率大小、熱敏性程度和熱流分布進行合理布局，設計風道等措施；
5. 噪聲計算和控制策略。
電子設備熱設計方法概要介紹
眾所周知，電子設備散熱設計方法主要是數值分析和實驗驗證。包括熱傳遞相關性，網絡建模（FNM）和計算流體動力學（CFD）技術以及實驗測量。這種方法的主要應用各種設計工具，每種工具都在產品設計周期的最佳點使用。因此，在設計的最初階段，速度至關重要時，可以大大減少分析時間，而在準確性和細節上可以做出犧牲。當設計確定后，變更較少且目標是優化/驗證時，在開發周期的后期進行詳細分析，以提供更高的準確性。通過這種方式，可以在整個產品設計周期中系統地降低熱風險。
平流層電子設備的散熱問題研究結論
平流層電子設備的散熱問題關系到高功率密度電子設備在平流層飛行器上的應用與安全運行。
（1）太陽輻射、風速以及電子設備自身功率對電子設備的溫度特征具有重要的影響。在一天24 h 中,電子設備溫度發生規律性變化。在白天,電子設備溫度先上升,中午12:00 達最大,然后下降,夜晚基本維持穩定。不同風速下,電子設備各元件的溫度分布規律相同,溫度隨風速增大而降低,風速越大,降幅越小。
（2）平流層20 km 處,強迫對流和輻射都會影響電子設備的散熱,風速為3 m/ s 時,電子設備對流散熱量占51.8%,風速為15 m/ s 時,對流散熱量占87.9%,在進行熱設計時需要綜合考慮這兩個因素的影響。
（3）對于平流層電子設備而言,強迫對流和輻射兩種散熱模式都會影響電子設備的溫度,且對流散熱是主要因素。
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