一种热评估系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及无线通信技术领域，公开了一种热评估系统。具体包括：热评估板，具有相同的三端稳压管A和三端稳压管B，所述三端稳压管A安装了散热器，所述热评估板用于检测三端稳压管A和三端稳压管B工作状态的电流、电压和温度以及检测环境温度，并将检测数据发送给计算机系统或者单片机；计算机系统或者单片机，用于处理热评估板发送的数据，建立热评估工程函数；接口板，用于计算机系统或者单片机和热评估板之间的数据传输和电平转换。本发明专利技术还公布了上述热评估系统的热评估方法，直接通过热评估工程函数关系式对相关要素进行计算和确定，避免了繁琐的试验摸底环节，提高了效率，节约了成本，并且确保了热设计方案的成功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，特别是一种热评估系统及方法。
技术介绍
在无线电通信研究领域，由于大功率发射电路设计所带来的散热问题，一直是困扰设计人员的一个难题，尤其是机载通信产品领域，这个问题显得特别突出。对于此类问题，在以往的散热设计思路中，由于结构尺寸方面的要求较为宽松，因此可以采取粗放式的散热设计方案，即散热器的结构尺寸远远大于热源的散热需求。这种方式对热源的识别与分析，散热器的计算与论证以及散热效果的评估等方面的要求都不太高，所以，根据一般经验或者常识就可能使问题得到解决。但是，随着产品向高集成度和小型化发展，产品所面临的体积和重量要求越来越高，在这种情况下，传统粗放式的散热设计理念势必遭遇挑战，并且很可能陷入两难境地:满足了散热要求，就无法满足体积或者重量的要求；而满足了体积和重量要求又无法满足散热要求；或者，在散热要求与体积、重量指标之间反复进行试验验证，从而导致研制成本大幅度增加，以及研制周期严重拖延。对于上述问题，其根本矛盾在于热功率与散热器之间的平衡与匹配关系，而要解决这一矛盾，就必须先解决以下三个方面的问题:第一,识别热源及热传输路径温差；第二,清楚散热器材料导热系数；第三,掌握散热功率与散热器重量和结构尺寸、材料导热系数，以及环境温度之间的函数关系。但是，凭借传统的热设计理念和工程手段，根本无法解决，或者无法系统地解决上述三个方面的问题，因此也就不能有效解决散热设计所面临的根本矛盾。这正是传统热设计理念所存在的最大瓶颈。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种热评估系统及方法。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术公开了一种热评估系统，具体包括：热评估板，具有三端稳压管A和三端稳压管B，所述三端稳压管A和三端稳压管B相同，所述三端稳压管A安装了散热器，所述热评估板用于检测三端稳压管A和三端稳压管B的工作电流、工作电压和工作温度以及检测环境温度，并将检测数据发送给计算机系统或者单片机；计算机系统或者单片机，用于处理热评估板发送的数据，建立热评估工程函数；接口板，用于计算机系统或者单片机和热评估板之间的数据传输和电平转换。进一步的，所述热评估板包括热评估电路A、热评估电路B和测试接口，所述热评估电路A包括数字温度传感器A、三端稳压管A、电流检测电路A、电压检测电路A、A/D转换器AA和A/D转换器AB，所述数字温度传感器A连接三端稳压管A，所述三端稳压管A分别连接了电流检测电路A和电压检测电路A，所述电流检测电路A连接了A/D转换器AA，所述电压检测电路A连接了A/D转换器AB；所述热评估电路B包括数字温度传感器B、三端稳压管B、电流检测电路B、电压检测电路B、A/D转换器BA和A/D转换器BB，所述数字温度传感器B连接三端稳压管B，所述三端稳压管B分别连接了电流检测电路B和电压检测电路B，所述电流检测电路B连接了A/D转换器BA，所述电压检测电路B连接了A/D转换器BB；所述A/D转换器AA、A/D转换器AB、A/D转换器BA和A/D转换器BB均连接测试接口；工作状态时调节三端稳压管A的功率输出幅度，使得三端稳压管A和三端稳压管B的工作温度相同。进一步的，所述测试接口包括分别连接A/D转换器AA、A/D转换器AB、A/D转换器BA和A/D转换器BB的电流数据接口A、电压数据接口A、电流数据接口B和电压数据接口B。进一步的，所述热评估板还包括与数字温度传感器A和数字温度传感器B并联的温度传感器C，用于检测环境温度。进一步的，所述计算机系统或者单片机建立的热评估工程函数为：其中P为热功率，单位为W；S为散热器表面积，单位为cm2；M为散热器重量，单位为g；T0为环境温度,单位为℃；T1为工作温度，单位为℃；λ—导热系数，单位为W/(m·℃)；δ为工程修正参数，单位为g；K为修正系数。进一步的，所述接口板包括输入接口、电平转换电路和输出接口，所述输入接口具有分别与电流数据接口A、电压数据接口A、电流数据接口B和电压数据接口B对应的接口，以及分别与数字温度传感器A、数字温度传感器B和数字温度传感器C对应的接口。本专利技术还公开了一种热评估方法，具体包括以下步骤:步骤一、设置相同的三端稳压管A和三端稳压管B，并给三端稳压管A安装散热器；步骤二、调节三端稳压管A的热功率输出幅度，保持三端稳压管A和三端稳压管B温度相同，获取此时的工作温度T1和热功率P；步骤三、建立热评估工程函数其中P为热功率，单位为W；S为散热器表面积，单位为cm2；M为散热器重量，单位为g；T0为环境温度,单位为℃；T1为工作温度，单位为℃；λ—导热系数，单位为W/(m·℃)；δ为工程修正参数，单位为g；K为修正系数；步骤四、测量散热器获得散热器表面积S、散热器重量M及环境温度T0，并根据散热器材料规格查询导热系数λ，可以求得修正系数K；步骤五、根据热评估工程函数，获取已知散热器的热功率p与工作温度T1的关系。进一步的，上述热评估方法中步骤五还可以用以下过程代替：设定热功率P的消耗需求以及能承受的工作温度T1，对散热器的表面积、重量和材料进行设计。与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：可以将散热需求与散热设计两者之间的关系实施工程量化，并直接通过热评估工程函数关系式对相关要素进行计算和确定，避免了繁琐的试验摸底环节，提高了效率，节约了成本，并且确保了热设计方案的成功率。具体实施方式下面结对本专利技术做进一步描述。一种热评估系统，具体包括：热评估板，具有三端稳压管A和三端稳压管B，所述三端稳压管A和三端稳压管B相同，所述三端稳压管A安装了散热器，所述热评估板用于检测三端稳压管A和三端稳压管B的工作电流、工作电压和工作温度以及检测环境温度，并将检测数据发送给计算机系统或者单片机；计算机系统或者单片机，用于处理热评估板发送的数据，建立热评估工程函数；接口板，用于计算机系统或者单片机和热评估板之间的数据传输和电平转换。所述热评估板包括热评估电路A、热评估电路B和测试接口，所述热评估电路A包括数字温度传感器A、三端稳压管A、电流检测电路A、电压检测电路A、A/D转换器AA和A/D转换器AB，所述数字温度传感器A连接三端稳压管A，所述三端稳压管A分别连接了电流检测电路A和电压检测电路A，所述电流检测电路A连接了A/D转换器AA，所述电压检测电路A连接了A/D转换器AB；所述热评估电路B包括数字温度传感器B、三端稳压管B、电流检测电路B、电压检测电路B、A/D转换器BA和A/D转换器BB，所述数字温度传感器B连接三端稳压管B，所述三端稳压管B分别连接了电流检测电路B和电压检测电路B，所述电流检测电路B连接了A/D转换器BA，所述电压检测电路B连接了A/D转换器BB；所述A/D转换器AA、A/D转换器AB、A/D转换器BA和A/D转换器BB均连接测试接口；工作状态时调节三端稳压管A的功率输出幅度，使得三端稳压管A和三端稳压管B的工作温度相同。三端稳压管A中热功率由电路自身和散热器共同消耗，三端稳压管B中热功率仅由电路本身消耗。调节三端稳压管A的热功率输出幅度，使得三端稳压管A和三端稳压管B的工作温度T1相同，再根据检测得到的三端稳压管A和三端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热评估系统，其特征在于，具体包括：热评估板，具有三端稳压管A和三端稳压管B，所述三端稳压管A和三端稳压管B相同，所述三端稳压管A安装了散热器，所述热评估板用于检测三端稳压管A和三端稳压管B工作状态的电流、电压和温度以及检测环境温度，并将检测数据发送给计算机系统或者单片机；计算机系统或者单片机，用于处理热评估板发送的数据，建立热评估工程函数；接口板，用于计算机系统或者单片机和热评估板之间的数据传输和电平转换。

【技术特征摘要】
1.一种热评估系统，其特征在于，具体包括：热评估板，具有三端稳压管A和三端稳压管B，所述三端稳压管A和三端稳压管B相同，所述三端稳压管A安装了散热器，所述热评估板用于检测三端稳压管A和三端稳压管B工作状态的电流、电压和温度以及检测环境温度，并将检测数据发送给计算机系统或者单片机；计算机系统或者单片机，用于处理热评估板发送的数据，建立热评估工程函数；接口板，用于计算机系统或者单片机和热评估板之间的数据传输和电平转换。2.如权利要求1所述的热评估系统，其特征在于，所述热评估板包括热评估电路A、热评估电路B和测试接口，所述热评估电路A包括数字温度传感器A、三端稳压管A、电流检测电路A、电压检测电路A、A/D转换器AA和A/D转换器AB，所述数字温度传感器A连接三端稳压管A，所述三端稳压管A分别连接了电流检测电路A和电压检测电路A，所述电流检测电路A连接了A/D转换器AA，所述电压检测电路A连接了A/D转换器AB；所述热评估电路B包括数字温度传感器B、三端稳压管B、电流检测电路B、电压检测电路B、A/D转换器BA和A/D转换器BB，所述数字温度传感器B连接三端稳压管B，所述三端稳压管B分别连接了电流检测电路B和电压检测电路B，所述电流检测电路B连接了A/D转换器BA，所述电压检测电路B连接了A/D转换器BB；所述A/D转换器AA、A/D转换器AB、A/D转换器BA和A/D转换器BB均连接测试接口；工作状态时调节三端稳压管A的功率输出幅度，使得三端稳压管A和三端稳压管B的工作温度相同。3.如权利要求2所述的热评估系统，其特征在于，所述测试接口包括分别连接A/D转换器AA、A/D转换器AB、A/D转换器BA和A/D转换器BB的电流数据接口A、电压数据接口A、电流数据接口B和电压数据接口B。4.如权利要求3所述的热评估系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：严青松，
申请(专利权)人：成都航天通信设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51