工業交換機常見的散熱技術有哪些？

      在工業(ye) 環境中，工業(ye) 交換機是常見的設備之一。由於(yu) 工業(ye) 環境中的高溫和連續工作產(chan) 生的熱量較大，因此快速散去熱量非常重要。在選擇適用於(yu) 寬溫範圍的散熱器材之外，使用工業(ye) 交換機還需要關(guan) 注優(you) 良的散熱設計。下麵我們(men) 一起來了解一下工業(ye) 交換機常見的散熱技術有哪些。

      在一般電子產(chan) 品中，熱設計主要分為(wei) 三類技術，即散熱、加裝散熱器和製冷。在本文中，我們(men) 將重點討論工業(ye) 交換機設備中的散熱技術和加裝散熱器技術。

（一）在散熱應用中常常使用的方法

      可以采用傳(chuan) 導散熱的方式來進行熱量的傳(chuan) 遞。我們(men) 可以選擇導熱係數較高的材料來製造傳(chuan) 熱元件，或者減小接觸熱阻，盡量縮短熱量傳(chuan) 遞的路徑。

      另一種方式是熱量的對流散熱。對流散熱包括兩(liang) 種方法：自然對流散熱和強迫對流散熱。在考慮自然對流散熱時需要注意以下幾點：設計電路板和安置元器件時，需要留出額外的空間以便於(yu) 散熱；應當合理分配元器件位置，使得溫度場均衡穩定；需要充分重視煙囪效應的應用；同時增大接觸對流介質的麵積，以促進散熱效果。強迫對流散熱方式可采用風機（如計算機上的風扇）或雙輸入口推拉方式（如帶換熱器的推拉方式）。

      第三種方法利用熱輻射特性，可以通過增加發熱體(ti) 表麵的粗糙度、擴大輻射體(ti) 周圍的溫差或增加輻射體(ti) 表麵的麵積等方式實現。

（二）安裝散熱器

      在工業(ye) 交換機設備的熱設計中，最常用的方法就是安裝散熱器。它的作用是控製半導體(ti) 器件的溫度，尤其是結溫Tj，使其保持在半導體(ti) 器件的最大結溫Tjmax以下，以提高半導體(ti) 器件的可靠性。當半導體(ti) 器件和散熱器一起工作時，涉及到以下內(nei) 容：半導體(ti) 器件的熱阻RTj和結溫Tj，散熱器的殼溫Tc和散熱器溫度Tf，環境溫度Ta，以及半導體(ti) 器件的使用功率Pc。選擇散熱器時，需要主要考慮散熱器的熱阻RTf，其計算公式為(wei) ：RTf=(RTj-Ta)/(Pc-RTj-RTc)。RTf的熱阻是一個(ge) 關(guan) 鍵指標。Tj、RTj是半導體(ti) 器件的特性參數，而Pc則是設計所需的參數，可從(cong) 設計要求中確定。要查詢RTc則需查閱相關(guan) 熱設計專(zhuan) 業(ye) 書(shu) 籍。接下來將給你介紹一下如何選擇散熱器。

1．選擇適合的自然冷卻散熱器

      首先要計算總熱阻RT和散熱器的熱阻RTf。計算公式如下：RT=(Tjmax-Ta)/Pc，RTf=RT-RTj-RT。在計算出RT和RTf之後，可以根據RTf和Pc的數值來選擇合適的散熱器。在選擇過程中，可以根據所選散熱器的熱阻曲線RTf和功率曲線Pc，通過查詢橫坐標上對應已知功率Pc的點，進而找到相應散熱器的熱阻R'Tf。隻需要按照R'Tf≤RTf的準則來選擇合適的散熱器即可。

2．強迫風冷散熱器的選擇

      強迫風冷散熱器在選擇時應根據散熱器的熱阻RTf和風速來選擇合適的散熱器。

3.散熱風扇設計

      普通商用交換機的風扇一直以全速工作，造成了電能浪費、增加了整機噪音，並且導致了不必要的電源發熱，以及機箱內(nei) 堆積過多的灰塵。風扇的壽命約為(wei) 2萬(wan) 小時，在全速運轉時。這意味著大約2.28年後，風扇的轉速會(hui) 逐漸下降。這種變化可能會(hui) 導致整機不穩定。該數據來自SANYOFANDATASHEET。由於(yu) 缺乏監控單元，這種潛在問題很難被發現：例如當工業(ye) 交換機的丟(diu) 包率逐漸升高時，並不容易確定是因為(wei) 風扇老化導致轉速下降，或是機箱內(nei) 的關(guan) 鍵部件溫度上升由於(yu) 灰塵堆積過多所致。

      工業(ye) 交換機應采用高速風扇(HighSPD)以及配置智能監控電路，能夠實時監測和控製網絡交換機的運行情況。例如，能監測機箱風扇、主交換芯片溫度、機箱溫度以及光收發器件溫度等。這也就是我們(men) 所稱之為(wei) "智能風扇"的功能。

      在工業(ye) 交換機的運行過程中，智能監控電路會(hui) 根據被測元件的溫度或風扇轉速信號自動調節風扇的轉速，以確保網絡交換機的散熱效果。風扇的轉速受到交換機的負載和環境溫度的影響。在環境溫度一定時，當工業(ye) 交換機數據負載減輕時，功耗減小，風扇轉速自動降低，當工業(ye) 交換機數據負載加重時，功耗加大，風扇速轉速自動上升。在數據負載一定的情況下，當工業(ye) 交換機處在低溫環境時，風扇轉速自動降低，處在高溫環境時風扇轉速自動升高。在高溫高負載情況下，風扇可處在應急高速（HighSPD）狀態，比全速（FullSPD）狀態更能保證網絡安全運行。

4．智能風扇控製器運行特性

      采用智能風扇控製技術後可延長風扇壽命，減少機內(nei) 灰塵堆積、降低風扇噪聲，節約電量使用，保證係統有效工作。另外控製器不僅(jin) 能對風扇失效停轉、溫度超過警戒線提供報警，而且對於(yu) 由於(yu) 老化或風道阻力異常增大、轉速低於(yu) 正常值或監測點溫度異常升高等前期隱患均能給出相應的中英文語音提示，方便網絡管理人員將事故消滅在萌芽階段。