一种用于卫星电子设备的散热结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于卫星电子设备的散热结构，镜片数目少，通过较小的体积和重量实现高质量成像。本实用新型专利技术在不增加卫星能源额外消耗的情况下，通过使用主动散热技术节约了星上电力资源，通过鳍状结构加快了散热结构向外部空间的辐射传热，以此使电子设备的自身温度控制在安全工作温度范围内，简化了设备的安装工作，节省了产品重量，实现星上设备的散热要求，解决星上设备长时间、高功率运行时的散热问题。本实用新型专利技术通过调节冷却液流速的方式，解决了调节设备散热速率的问题。本实用新型专利技术通过使用导热硅脂解决了电子设备与散热结构间传热速率问题，加快了热量从热源向散热结构的流动。结构的流动。结构的流动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于卫星电子设备的散热结构


[0001]本技术涉及卫星电子设备散热
，具体涉及一种用于卫星电子设备的散热结构。

技术介绍

[0002]随着科学技术水平的飞速发展，人造卫星的设计制造工艺不断提高，应用于卫星上的电子设备，越来越呈现出了高度集成化、高经济性、小体积，高性能，低功耗等特性。为了保证星上电子设备能够正常工作，需要确保设备自身温度处于规定的工作温度范围内，一般通过散热结构进行保证，将热源产生的热量快速高效的传递至太空环境中去。如果电子设备自身的温度过高，会增加功率消耗，降低设备的运转速率，严重时甚至会产生电路击穿、导线熔融等危险，从而导致设备失去功效。因此在电子设备的使用中，应注意严格控制其自身的温度，对于部分重要设备应安装相应的散热结构。
[0003]目前电子设备常用的散热结构为散热片式，即通过使用散热片类结构、加大散热的外表面积来提高散热量。但是更高的外表面积一般意味着更高的结构质量，而人造卫星对结构的总质量要求十分严格，因此设计一种体积小巧、质量轻便而散热性能高的散热结构就显得尤为重要。尤其是当散热对象是位于人造卫星上的电子设备时，由于其具有高度集成化、高经济性，小体积，高性能，低功耗等特点，且对于结构外接口具有一定的承载要求和独特性，目前市面上常见的散热结构无法满足使用要求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种用于卫星电子设备的散热结构，镜片数目少，通过较小的体积和重量实现高质量成像。
[0005]为实现上述目的，本技术的一种用于卫星电子设备的散热结构，包括主动散热部分与被动散热部分；
[0006]其中，主动散热部分采用液体式主动冷却，热端布置于结构安装盒内，冷端设置于星上冷板；被动散热部分包括在电子设备与安装基座之间的散热转接结构以及散热转接结构两侧的网格加强散热鳍片；鳍片内部镂空，前端设计冷却液入口，后端设计冷却液出口，冷却液流量通过星上热控系统管理，由一个星上液压泵进行驱动。
[0007]其中，散热结构内部安装有温度传感器与星上热控系统相连，实时传递电子设备的实际温度；
[0008]设备工作时由电子设备处的温度传感器实时采集设备温度，通过整星热控芯片进行调节，由外置液压泵驱动系统内冷却液流速来保证设备工作温度处于规定的范围内。
[0009]其中，散热结构与设备之间通过螺钉安装，使用导热硅脂填充散热结构与电子设备之间的空隙。
[0010]其中，散热转接结构两侧设计有八个网格加强散热鳍片，鳍片格栅尺寸为32mm
×
32mm，网格尺寸为10mm
×
10mm。
[0011]其中，散热转接结构材料为钛合金TC4材料。
[0012]其中，散热结构底部经由4个M5螺钉与设备安装板上的螺纹孔连接。
[0013]其中，散热结构内部安装的温度传感器为薄膜铂电阻式Pt100温度传感器，所述Pt100温度传感器获得方式为：使用真空沉积薄膜技术将纯金属铂均匀喷涂于陶瓷基片上，薄膜厚度控制在2μm以下，用玻璃烧结料将N/PD引线固定，使用3D打印技术制作元件外壳使原件固结成型。
[0014]有益效果：
[0015]本技术在不增加卫星能源额外消耗的情况下，通过使用主动散热技术节约了星上电力资源，通过鳍状结构加快了散热结构向外部空间的辐射传热，以此使电子设备的自身温度控制在安全工作温度范围内，简化了设备的安装工作，节省了产品重量，实现星上设备的散热要求，解决星上设备长时间、高功率运行时的散热问题。
[0016]本技术通过调节冷却液流速的方式，解决了调节设备散热速率的问题。
[0017]本技术通过使用导热硅脂解决了电子设备与散热结构间传热速率问题，加快了热量从热源向散热结构的流动。
附图说明
[0018]图1为本技术主动散热原理示意图。
[0019]图2为本技术被动散热结构示意图。
[0020]图3为本技术被动散热结构安装示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合图并举实施例，对本技术进行详细描述。
[0022]在散热结构工作过程中，热量从热源到散热结构的传递效率是很重要的一环。本技术结构设计的中心思想即为加快热量的传导速率，将热源产生的热量在最短的时间内发散至外部空间中。
[0023]本技术的散热结构包括主动散热部分与被动散热部分。
[0024]其中主动散热部分采用液体式主动冷却，通过冷却液将设备散发的热量带走，其效率比被动式风冷散热要高。
[0025]主动散热原理示意图如图1所示，本实施例中的主动冷却系统，将热端直接布置于结构安装盒内，使冷却液与电子设备保持充分的接触面积，冷端设置于星上冷板。设备工作时由电子设备处的温度传感器实时采集设备温度，通过整星热控芯片进行调节，由外置液压泵驱动系统内冷却液流速来保证设备工作温度处于规定的范围内。如设备温度过高，则加快冷却液的流动速率，使热量能更快的传递至星上冷板；如温度在可控制的范围内，则保持甚至降低冷却液的流动速率以节约星上宝贵的电力资源。工作过程中卫星与热控芯片保持数据联通，正常工作时由芯片向卫星报告工作正常；工作状态异常时，芯片报异常信号，由卫星输出重启动信号尝试设备复位。
[0026]被动散热部分结构形式如图2所示。被动散热部分包括在电子设备与安装基座之间的散热转接结构以及散热转接结构两侧的网格加强散热鳍片；鳍片内部镂空，前端设计冷却液入口，后端设计冷却液出口，冷却液流量通过星上热控系统管理，由一个星上液压泵
进行驱动。
[0027]本实施例中，散热转接结构用钛合金TC4材料设计制造。钛合金具有高比强度、高耐腐蚀性、高耐久性等特点。散热转接结构两侧设计有八个网格加强散热鳍片，鳍片格栅尺寸为32mm
×
32mm，网格尺寸为10mm
×
10mm。在降低鳍片结构的整体质量的同时保证结构刚度，使其不易发生变形。
[0028]本实施例的散热结构底部经由4个M5螺钉与设备安装板上的螺纹孔连接。散热结构内部安装有薄膜铂电阻式Pt100温度传感器，使用真空沉积薄膜技术将纯金属铂均匀喷涂于陶瓷基片上，薄膜厚度控制在2μm以下，用玻璃烧结料将N/PD引线固定，使用3D打印技术制作元件外壳使原件固结成型。温度传感器与星上热控系统相连，实时传递电子设备的实际温度。散热结构与设备之间通过螺钉安装，使用导热硅脂填充散热结构与电子设备之间的空隙，使电子设备产生的热量迅速传递至散热结构，再经由鳍片将热量辐射至外部环境中。
[0029]本技术被动散热结构安装示意图如图3所示，以某电子设备与散热结构的连接为例阐述本技术散热结构的具体安装过程：将散热结构内壁涂抹导热硅脂；将电子设备、散热结构以及安装基板通过螺钉连接；等待48h，使硅脂完成固化；连接散热结构、热控芯片、液压泵与卫星冷板间的冷却液连接管路，灌注冷却液；连接热控芯片与卫星间的电路通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星电子设备的散热结构，其特征在于，包括主动散热部分与被动散热部分；其中，主动散热部分采用液体式主动冷却，热端布置于结构安装盒内，冷端设置于星上冷板；被动散热部分包括在电子设备与安装基座之间的散热转接结构以及散热转接结构两侧的网格加强散热鳍片；鳍片内部镂空，前端设计冷却液入口，后端设计冷却液出口，冷却液流量通过星上热控系统管理，由一个星上液压泵进行驱动。2.如权利要求1所述的用于卫星电子设备的散热结构，其特征在于，散热结构内部安装有温度传感器与星上热控系统相连，实时传递电子设备的实际温度；设备工作时由电子设备处的温度传感器实时采集设备温度，通过整星热控芯片进行调节，由外置液压泵驱动系统内冷却液流速来保证设备工作温度处于规定的范围内。3.如权利要求1所述的用于卫星电子设备的散热结构，其特征在于，散热结构与设备之间通过螺钉安装，使用导热硅脂填充散热结构与电子设备之...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝琪，严素欣，刘嫣洁，
申请(专利权)人：航天科工空间工程发展有限公司，
类型：新型
国别省市：