本發(fā)明涉及電子設(shè)備散熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高功放的TR組件（接收發(fā)射組件）多為陣列化應(yīng)用，在一個(gè)常規(guī)陣面下通常包含幾十乃至上百個(gè)TR組件及相應(yīng)的散熱通道。在工程界，如何將冷卻資源合理分配給每個(gè)TR組件，使TR組件實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。

陣列化產(chǎn)品在工程應(yīng)用中常采取功能區(qū)域化，即不同的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同的功能，而不同的功能必然導(dǎo)致各區(qū)域間溫度分布的不同。因此，如何將有限的冷卻資源按溫度的具體差異進(jìn)行實(shí)時(shí)、精細(xì)動(dòng)態(tài)分配是一個(gè)難題。

傳統(tǒng)的陣列散熱技術(shù)主要采用被動(dòng)分流方式，即并不考慮各元器件的發(fā)熱情況統(tǒng)一進(jìn)行散熱，其散熱效果的穩(wěn)定度和均勻度較難達(dá)到工程要求。同時(shí)，實(shí)際加工裝配精度及負(fù)載波動(dòng)等擾動(dòng)對(duì)散熱均勻性也有較大影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種流量可控的多通道散熱陣列，每個(gè)通道嵌入一個(gè)電控閥主動(dòng)控制冷卻資源的流量，實(shí)現(xiàn)冷卻資源在待散熱元器件處按需分配，以達(dá)到良好的均溫性，提高冷卻資源的利用率，提高陣列的電性能。

本發(fā)明提供的一種主動(dòng)式多級(jí)熱管理裝置，包括：

被動(dòng)分流單元，用于將冷卻資源分成多個(gè)支路并送入多個(gè)主動(dòng)分流單元中，以及用于回收多個(gè)主動(dòng)分流單元輸出的冷卻資源；

主動(dòng)分流單元，用于根據(jù)控制信號(hào)調(diào)節(jié)冷卻資源對(duì)其對(duì)應(yīng)的熱源元件進(jìn)行冷卻；

流量控制單元，用于根據(jù)各個(gè)主動(dòng)分流單元對(duì)應(yīng)的熱源元件的溫度分別向各個(gè)主動(dòng)分流單元發(fā)出所述控制信號(hào)。

進(jìn)一步，主動(dòng)分流單元包括散熱通道、電控閥、冷卻資源入口以及冷卻資源出口；

冷卻資源入口與散熱通道的一端連通，冷卻資源出口與散熱微通道的另一端連通；

電控閥設(shè)置于冷卻資源入口處；電控閥接收所述控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)開(kāi)啟或關(guān)閉。

進(jìn)一步，主動(dòng)分流單元上布設(shè)有待冷卻的熱源元件。

進(jìn)一步，所述散熱通道上鍍有導(dǎo)熱層，熱源元件粘貼于導(dǎo)熱層上。

進(jìn)一步，毗鄰所述熱源元件處設(shè)置有熱敏電阻，所述熱敏電阻與流量控制單元具有信號(hào)連接。

進(jìn)一步，所述控制信號(hào)為PWM信號(hào)，所述流量控制單元用于通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)的占空比進(jìn)而控制冷卻資源進(jìn)入散熱通道的流量。

本發(fā)明還提供了一種主動(dòng)式多級(jí)熱管理方法，包括：

將冷卻資源分成多個(gè)支路；

在各個(gè)支路中，根據(jù)該支路對(duì)應(yīng)的熱源元件的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入到該支路的冷卻資源對(duì)所述熱源元件進(jìn)行冷卻；

收集各個(gè)支路使用之后的冷卻資源。

進(jìn)一步，通過(guò)調(diào)整各個(gè)支路中電控閥控制信號(hào)的占空比進(jìn)而控制冷卻資源進(jìn)入各支路的流量；所述控制信號(hào)為PWM信號(hào)。

進(jìn)一步，通過(guò)毗鄰于熱源元件的熱敏電阻采集該熱源元件的溫度。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明裝置可根據(jù)待冷卻熱源元件的數(shù)量，增加主動(dòng)分流單元，陣列可擴(kuò)展性及通用性較強(qiáng)；

2.冷卻資源按需分配，提高了系統(tǒng)的資源利用率；

3.針對(duì)熱源元件的發(fā)熱情況分別控制各主動(dòng)分流單元的冷卻資源流量，克服了被動(dòng)散熱設(shè)計(jì)均溫性惡化的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為本發(fā)明中單個(gè)主動(dòng)分流單元的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3為本發(fā)明中單個(gè)主動(dòng)分流單元具體實(shí)施例的主視圖。

圖4為本發(fā)明中單個(gè)主動(dòng)分流單元具體實(shí)施例的后視圖。

圖5為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例的示意圖。

圖7為應(yīng)用實(shí)施例中16個(gè)熱源元件功耗相同時(shí)本發(fā)明的散熱效果圖。

圖8為應(yīng)用實(shí)施例中某組熱源元件功耗減半時(shí)本發(fā)明的散熱效果圖。

圖中標(biāo)記：1為冷卻資源入口；2為冷卻資源出口；3為電控閥；4為被動(dòng)分流單元；5為主動(dòng)分流單元；6為冷卻資源總?cè)肟冢?為冷卻資源總出口；8為密封圈；9為熱源元件；10為散熱通道。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

如圖1所示，本發(fā)明裝置包括被動(dòng)分流單元、主動(dòng)分流單元以及流量控制單元。

其中被動(dòng)分流單元具有冷卻資源總?cè)肟?，冷卻資源（為任意冷卻液）從總?cè)肟?進(jìn)入后被分為多個(gè)支路，每個(gè)支路對(duì)應(yīng)一個(gè)主動(dòng)分流單元5，支路中的冷卻資源從主動(dòng)分流單元的冷卻資源入口1進(jìn)入，經(jīng)過(guò)主動(dòng)分流單元中的散熱管道10后從冷卻資源出口2輸出，被動(dòng)分流單元4回收各主動(dòng)分流單元輸出的冷卻資源，將冷卻資源從總出口7輸出。冷卻資源在裝置外部進(jìn)行冷卻后可再次進(jìn)入被動(dòng)分流單元的總?cè)肟冢M(jìn)行循環(huán)利用。

流量控制單元根據(jù)各個(gè)主動(dòng)分流單元負(fù)責(zé)冷卻的熱源元件的溫度，控制流經(jīng)進(jìn)入主動(dòng)分流單元的冷卻資源流量。從而實(shí)現(xiàn)了冷卻資源的按需分配，同時(shí)確保了系統(tǒng)的均溫性，提高冷卻資源的利用率，提升陣列的電性能。

如圖2所示，每個(gè)主動(dòng)分流單元包括散熱通道10、電控閥3、冷卻資源入口1以及冷卻資源出口2。

冷卻資源入口1與散熱通道10的一端連通，冷卻資源出口2與散熱微通道10的另一端連通；電控閥3設(shè)置于冷卻資源入口處。冷卻液入口和出口都采用密封圈8結(jié)構(gòu)使其與被動(dòng)分流單元良好的密封。

經(jīng)過(guò)分支后的冷卻資源從主動(dòng)分流單元的冷卻資源入口進(jìn)入，當(dāng)電控閥開(kāi)啟時(shí)，冷卻資源通過(guò)電控閥流經(jīng)散熱通道，最后從冷卻資源出口流出；當(dāng)電控閥關(guān)閉時(shí)，該支路的冷卻資源不流經(jīng)散熱通道。

控制各個(gè)主動(dòng)分流單元電控閥的開(kāi)啟頻率，可以對(duì)流經(jīng)各個(gè)主動(dòng)分流單元的冷卻資源的量進(jìn)行控制，進(jìn)而控制各個(gè)主動(dòng)分流單元的散熱能力。

本實(shí)施例采用的電控閥只有全開(kāi)與全閉兩種狀態(tài)，流量控制單元向電控閥輸出的信號(hào)為占空比可調(diào)的PWM信號(hào)，通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)的占空比進(jìn)而調(diào)整電控閥在單位時(shí)間內(nèi)開(kāi)啟的時(shí)間長(zhǎng)度，即用離散的控制方法實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的效果，最后達(dá)到控制流量的效果。因此本實(shí)施例使用簡(jiǎn)單、低成本的電控閥即可實(shí)現(xiàn)流量控制。

待冷卻的熱源元件布設(shè)在散熱管道上，在一個(gè)具體實(shí)施例中，散熱管道上鍍有熱的良導(dǎo)體——金，熱源元件粘貼在金層上。

參見(jiàn)圖3、圖4，單個(gè)主動(dòng)分流單元散熱通道上粘接有4個(gè)熱源元件9；每個(gè)熱源元件旁邊焊接有一貼片熱敏電阻，貼片熱敏電阻焊接在熱源元件的邊緣，不能影響熱源元件電氣參數(shù)。熱敏電阻與流量控制單元連接，將反映熱源元件溫度的信號(hào)傳輸給流量控制單元。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，可將多個(gè)主動(dòng)分流單元排列為陣列形式，參見(jiàn)圖5，圖中每一個(gè)小方格就是一個(gè)主動(dòng)分流單元5。

下面以四個(gè)主動(dòng)分流單元對(duì)16個(gè)TR組件進(jìn)行散熱為例，說(shuō)明本發(fā)明的效果。本發(fā)明裝置與TR組件的結(jié)合關(guān)系參見(jiàn)圖6。

工況一：所有TR組件功耗相同

16個(gè)RT組件經(jīng)本發(fā)明裝置散熱后的溫度測(cè)試結(jié)果如圖7所示：由測(cè)試結(jié)果可以知道，16個(gè)TR組件功耗一樣，環(huán)境溫度為25℃，通過(guò)該裝置散熱后，16個(gè)TR組件中，最低溫度62.5℃，最高溫度68.1℃，平均溫度為65.4℃，最高溫度與最低溫度偏離平均溫度±5℃，具有良好的均勻性。

工況二：TR組件功耗不同

將其中4個(gè)TR組件的功耗減半，參見(jiàn)圖8：由測(cè)試結(jié)果可以知道，由于4個(gè)TR組件的功耗降低50%， 16個(gè)TR組件的最低溫度56.4℃，最高溫度64.4℃，平均溫度為60.2℃，最高溫度與最低溫度偏離平均溫度±5℃以內(nèi)，具有良好的溫度均勻性。

通過(guò)兩種典型工況下的測(cè)試結(jié)果可知，無(wú)論發(fā)射功率分布均勻與否，該主動(dòng)熱管理系統(tǒng)可以保證陣列系統(tǒng)具有良好的均溫性，且最高溫度保持在工程可接受的程度。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。