一种多功能结构板制造技术

本发明专利技术公开了一种多功能结构板，包括框架主体，所述框架主体上铺设有电路板，所述电路板上大功率元器件集中设置，所述电路板下方设置有热管且该热管穿过所述大功率元器件的集中设置区域。本发明专利技术提供的技术方案提供一种多功能结构板，结构、热控、电路板等多功能一体化集成，试用本方案的结构板后，可使得产品体积可减小30％，重量可减小40％。

A multi-functional structural plate

The invention discloses a multi-functional structure board, which includes a frame body, the main body of the frame is provided with a circuit board, the high power components on the circuit board are set centrally, a heat pipe is arranged under the circuit board, and the heat pipe is through the centralized setting area of the large power component. The technical scheme provided by the invention provides a multi-functional structure plate, structure, heat control, circuit board and other multi-function integration. After using the structure plate of this scheme, the volume of the product can be reduced by 30% and the weight can be reduced by 40%.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能结构板
本专利技术属于空间飞行器
，尤其涉及一种多功能结构板。
技术介绍
随着空间飞行器技术对发展，尤其是小卫星、微纳卫星、立方星等卫星技术等发展，小卫星尤其是立方星从纯粹的实验验证，逐步走向功能应用。小卫星的体积重量要求都比较苛刻，除立方星外，一般的小卫星结构仍然采用传统的卫星结构形式，主结构通常采用蜂窝板框架结构，个别会采用碳纤维中心承力筒结构。在结构体表上安装带有客体封装的电子单机设备。从散热方面考虑，在蜂窝结构中预制热管进行导热，局部区域设计散热面将热量集中进行散热。这种结构的各部分功能相对独立，各部分都有结构支撑，结构与整星的重量比较大，同等重量卫星的有用载荷降低。总结起来就是，现有的小卫星结构主要存在如下几方面的问题：1)通常采用主结构、电子单机结构、电路板的三层结构形式，结构所占的重量较多；2)卫星的导热热管安装在蜂窝结构内，电子元器件的散热需要先经过电子器件传导到电子单机结构体上，通过结构体与结构板安装，导入到蜂窝板表面的铝合金蒙皮，铝蒙皮再传递到热管导出热量，传递链路长，散热效率很低；3)卫星在轨辐照指标往往按照没有结构来计算，卫星主结构、电子单机结构的抗辐照结构板厚度重复计算，元器件本身也有抗辐照能力，造成整体结构的抗辐照厚度过多，结构重量偏大。因此，目前急需一种多功能结构板，能够减轻结构重量占比，同时可将大功率元器件直接与热管连接，提高导热效率，温度均匀性更好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种多功能结构板，是重点解决结构、热控和电子一体化的技术方案，能够集各种功能为一体，实现多功能、模块化的作用。本专利技术的一种多功能结构板，包括框架主体，所述框架主体上铺设有电路板，所述电路板上大功率元器件集中设置，所述电路板下方设置有热管且该热管穿过所述大功率元器件的集中设置区域。所述框架主体包括主结构和次结构，所述主结构和所述次结构配合工作为卫星提供提供承载功能。所述框架主体上铺设的电路板数量为一块。所述框架主体上铺设的电路板数量为若干块，各个电路板之间通过板间电连接器和电缆进行连接。所述主结构采用铝合金材料件或纤维材料件制作而成。所述次结构采用玻璃钢或聚酰亚胺非金属材料制作而成。所述框架主体位于设置有电路板的端面的对侧面上设置有防护板。所述框架主体位于设置有电路板的端面的对侧面上设置有散热片。所述电路板上的大功率元器件布置于一条直线上，所述电路板下方设置有一条热管且该热管设置于所述大功率元器件布置的直线上。所述电路板上的大功率元器件布置于两条或多条直线上，所述电路板下方设置有两条或多条热管且这些热管分别各自设置于所述大功率元器件布置的直线上，所述热管之间设置有导热件。本专利技术提供的技术方案提供一种多功能结构板，结构、热控、电路板等多功能一体化集成，试用本方案的结构板后，可使得产品体积可减小30％，重量可减小40％。在将多功能结构板上进行模块化设置后，卫星各电气设备或其中的功能电路可与主结构同步实现模块化设计，卫星从单件设计可进化为组装，不同的卫星需求进行不同的组装即可。这样可以大幅降低卫星研制成本，适合批量化生产。附图说明通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本专利技术的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：图1是现有技术下的卫星结构板的结构示意图；图2是本专利技术的多功能结构板的结构示意图。具体实施方式下面参照附图对本专利技术的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本专利技术及其应用或用法的限制。虽然参照示例性实施方式对本专利技术进行了描述，但是应当理解，本专利技术并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。如附图1所示，是目前传统的卫星结构板，图中60为铝蜂窝，61为铝蒙皮，62为散热管，63为导热板，64为发热元器件，65为电路板，66为电子设备。传统的卫星结构板仅将蜂窝夹层结构和热管一体化集成，热管的导热面与蜂窝夹层结构的铝合金蒙皮联通。卫星内的电子产品都是带有独立壳体的单子单机，产品通过蜂窝夹层结构上的埋件安装在结构板上。目前主流的传统结构具有如下几方面不足：第一，卫星结构重复支撑、重复设计，使得结构重量较大；第二，电子元器件散热需要经过单机结构板、结构蜂窝板、热管，然后才能散出，而且电子单机结构板与结构板的铝蜂窝蒙皮不是很好的导热接触，散热效果差；第三，独立单机、分层安装的方式增加了卫星舱内设备的体积，使得卫星整体结构变大，不但增加了卫星的体积、重量，而且增加了设备间的连接电缆和插头，系统变得复杂。下面结合附图详细说明本专利技术实施例的技术方案。本专利技术实施例提供的一种多功能结构板，包括框架主体1，所述框架主体1上铺设有电路板2，所述电路板2上大功率元器件3集中设置，所述电路板2下方设置有热管4且该热管4穿过所述大功率元器件3的集中设置区域。所述框架主体1包括主结构和次结构，所述主结构和所述次结构配合工作为卫星提供提供承载功能。所述框架主体1上铺设的电路板2数量为一块。所述框架主体1上铺设的电路板2数量为若干块，各个电路板之间通过板间电连接器和电缆进行连接。所述主结构采用铝合金材料件或纤维材料件制作而成。所述次结构采用玻璃钢或聚酰亚胺非金属材料制作而成。所述框架主体1位于设置有电路板2的端面的对侧面上设置有防护板。所述框架主体1位于设置有电路板2的端面的对侧面上设置有散热片。在此处设置散热片，能够增加本装置的散热能力，满足高发热元器件的散热要求。所述电路板2上的大功率元器件布置于一条直线上，所述电路板2下方设置有一条热管4且该热管4设置于所述大功率元器件3布置的直线上。这样设置，就能够快速地将大功率元器件3的热量通过热管4带走，提升散热能力。所述电路板2上的大功率元器件布置于两条或多条直线上，所述电路板2下方设置有两条或多条热管4且这些热管4分别各自设置于所述大功率元器件3布置的直线上，所述热管4之间设置有导热件。设置导热件，能够将这些热管4连接成网状，增加散热能力。如附图2所示，本案所提的多功能一体化结构，将电路板与卫星主结构一体化，尤其是对于舱内结构板，可以通过卫星整体考虑空间辐射防护。多功能结构板的主结构采用框架结构，作为卫星的主结构提供承载，满足刚度、强度、精度等方面的需求。主结构根据成本和重量要求，可以采用铝合金、碳纤维等不同的材料，承载力较小的次结构还可以采用玻璃钢、聚酰亚胺等非金属材料。多功能结构的电路板作安装在框架结构上，电路板上的大功率元器件尽量布置在一条直线上，热管在这一条需要散热的期间上直接穿过，元器件可以直接通过热管导热，大大提高了散热效率。根据卫星结构的特点，多功能结构的另一面可以开敞，也可以根据需求安装防护板或散热片，以满足抗辐照防护、散热或外表面包覆多层等各种不同需求。采用多功能结构的各个电路板之间，可以在同一个主结构板上，通过板间电连接器和电缆进行连接，无需采用体积大、重量大的单价连接插头。根据对比结果，采用多功能结构板的产品体积可以减少30％，产品重量可以减少40％。采用本专利技术的多功能结构板的卫星，由于主结构、热控、电子产品等高度集成，产品维修困难、维修成本高。因此，在多功能结构板进行分区分模块处理。随着星载电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能结构板，其特征在于：包括框架主体(1)，所述框架主体(1)上铺设有电路板(2)，所述电路板(2)上大功率元器件(3)集中设置，所述电路板(2)下方设置有热管(4)且该热管(4)穿过所述大功率元器件(3)的集中设置区域。

【技术特征摘要】
1.一种多功能结构板，其特征在于：包括框架主体(1)，所述框架主体(1)上铺设有电路板(2)，所述电路板(2)上大功率元器件(3)集中设置，所述电路板(2)下方设置有热管(4)且该热管(4)穿过所述大功率元器件(3)的集中设置区域。2.如权利要求1所述的试验平台，其特征在于：所述框架主体(1)包括主结构和次结构，所述主结构和所述次结构配合工作为卫星提供提供承载功能。3.如权利要求1所述的试验平台，其特征在于：所述框架主体(1)上铺设的电路板(2)数量为一块。4.如权利要求1所述的试验平台，其特征在于：所述框架主体(1)上铺设的电路板(2)数量为若干块，各个电路板之间通过板间电连接器和电缆进行连接。5.如权利要求2所述的试验平台，其特征在于：所述主结构采用铝合金材料件或纤维材料件制作而成。6.如权利要求2所述的试验平台，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会保，沈荣华，袁文昊，
申请(专利权)人：银河航天北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11