整理第二章 电子设备的防护设计.docx

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整理第二章电子设备的防护设计

课题

第二章　电子设备的防护设计

2.1　电子设备的气候防护

2.2　电子设备的散热

授课班级

授课时数

2学时

授课类型

新授课

授课教师

教

学

目

标

知识目标

1．了解潮湿、霉菌、盐雾的防护。

2．了解金属的防腐蚀措施。

3．了解温度对电子设备的影响。

能力目标

通过学习，提高学生分析实际问题，解决实际问题的能力。

情感目标

培养学生严谨的科学态度、良好的职业道德素养和学习电子设备防护知识的兴趣

教法

启发性讲解法、直观分析法

教

材

分

析

重点

潮湿、霉菌、盐雾、金属腐蚀的防护方法

难点

金属材料的选择，如何合理设计金属件结构

教具

板

书

设

计

第二章　电子设备的防护

2.1　电子设备的气候防护

§2.1.1　潮湿、霉菌、盐雾的防护

一、潮湿的防护：

（1）浸渍

（2）灌封（3）其他防潮湿手段

二、盐雾的防护

（1）严格电镀

（2）密封机壳或机罩（3）对关键元件灌封或其他密封措施

三、霉菌的防护

§2.1.2　金属腐蚀的防护

一、金属的腐蚀

（1）材料的选择

二、金属的防腐蚀措施

（2）采用表面涂覆方法

（3）合理设计金属件结构

2.2　电子设备的散热

§2.2.1　温度对电子设备的影响

一、高温对电子设备的主要影响

二、低温对电子设备的主要影响

教学过程

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

本

章

简

介

引

入

环境中的各种因素会对电子设备产生一定的负面影响，加速或造成设备的损坏。

在设备的设计、安装与使用时要充分考虑环境因素，采取有效措施，提高设备的稳定性。

上一章提到电子设备会受到气候因素的影响，为了让设备更加耐用，如何防护呢？

概述本章所要讲的内容

教师引入

5分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

2.1　电子设备的气候防护

§2.1.1　潮湿、霉菌、盐雾的防护

一、潮湿的防护

1.浸渍

将处理的元件或材料浸入不吸湿的绝缘漆中，经过一段时间是绝缘漆液体进入元件或材料的小孔、缝隙和结构件的空隙。

提高了元件或材料的防湿性能和其他性能。

2.灌封

用热熔状态的树脂、橡胶等将元件浇注封闭，形成一个与外界完全隔绝的独立的整体。

可以保护电子元件避免潮湿、腐蚀及其他不良影响。

3.其他防潮手段

密封，定期通电加热，在设备内存放硅胶等干燥剂。

二、盐雾的防护

主要是在一般电镀的基础上加工；采用密封机壳或机罩；对关键元件进行灌封或加其他密封措施。

三、霉菌的防护

（1）控制环境条件，消除霉菌的生长条件。

（2）密封防霉。

是最有效的措施。

（3）使用防霉材料。

（4）用防霉剂处理零件和整机，防霉效果显著。

§2.1.2　金属腐蚀的防护

一、金属的腐蚀

腐蚀：

金属和合金由于外部介质的作用而遭到破坏。

二、金属防腐蚀措施

（1）材料的选择

选材时要知道腐蚀介质的种类、腐蚀强度、ph值及环境温度、湿度变化等各种因素。

结合现实，给学生加以讲解

结合实际操作讲解，通过表2.1简单介绍防霉毒剂的品种和用途

15分钟

10分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

（2）采用表面涂覆方法。

（3）合理设计金属结构

①尽可能采用同种金属或金属活泼性相差较近的材料。

②避免不合理的结构。

③在易发生腐蚀和最大腐蚀部位加厚构建尺寸。

2.2　电子设备的散热

§2.2.1　温度对电子设备的影响

（1）高温环境对电子设备的主要影响：

加速氧化等化学反应，表面防护层老化。

（2）增强水的穿透能力和水汽的破坏作用。

（3）使有些物质软化、融化，使结构在机械应力下损坏。

（4）使润滑剂粘度减小，丧失润滑能力。

（5）使物体产生膨胀变形，从而导致机械应力增大，运行零件磨损增大或结构损坏。

低温环境的主要影响：

使空气相对湿度增大，使某些材料性能变脆或严重收缩。

引导学生分析原因

让学生自己通过分析判断书上的实例的对错

通过适当引入进入下一章

通过表2.2简单介绍元器件的允许温度

15分钟

10分钟

5分钟

10分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

巩

固

练

习

课

后

小

结

课

后

作

业

1.潮湿对电子设备有哪些危害？

采取那些防潮措施？

他们各有何特点？

2．试述金属防腐蚀措施？

潮湿、霉菌、盐雾的防护方法及其特点，金属的防腐蚀措施，高温、低温环境对电子设备的主要影响

课后习题2.3，2.4

给出题目学生回答，教师指正，巩固学生所学知识

老师引导学生共同总结，培养学生能力

巩固知识的掌握

10分钟

9分钟

1分钟

课

后

回

顾

课题

第二章　电子设备的防护设计

2.2　电子设备的散热

授课班级

授课时数

2学时

授课类型

新授课

授课教师

教

学

目

标

知识目标

1.掌握三种热传递方式的原理及应用。

2.掌握自然散热的途径和设计原则。

3.掌握强迫通风散热的应用。

能力目标

通过学习，提高学生分析实际问题，解决实际问题的能力。

情感目标

培养学生严谨的科学态度、良好的职业道德素养和学习电子设备防护知识的兴趣

教法

启发性讲解法、类比推理法

教

材

分

析

重点

三种热传递方式的特性，提高自然散热强迫散热的方法。

难点

三种热传递方式的原理，橱窗效应的原理。

教具

板

书

设

计

第二章　电子设备的防护设计

2.2　电子设备的散热

§2.2.2　热传递的基本方式

1．热传导

三种基本方式：

1．热传导2．对流3．辐射

两块导热平板传递的热量可表示为Q=λ·S（）/δ

多层板导热可写为Q=∆t/（）

2．热对流

对流散热的计算方法：

Q=α·∆t·S

3．热辐射

§2.2.3　电子设备的散热及提高散热能力的措施

（1）增强烟囱效应,其散走的热量：

Q=7.4H∆

1．自然散热

（2）设备内部的自然散热

2．强迫通风散热

（1）整机的抽风冷却

（2）整机的鼓风冷却

教学过程

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

复

习

引

入

1．高温环境对电子设备的主要影响

2．低温环境对电子设备的主要影响

日常生活中，我们在什么情况下会感觉到热，甚至是烫？

当我们接触热的物体时，晒太阳时等等我们都会感觉到热。

这节课我们将深入地学习热传递基本方式。

个别提问，引导学生回忆

老师引导进入新课

5分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

2.2　电子设备的散热

§2.2.2　热传递的基本方式

三种基本方式：

1．热传导2．热对流3．热辐射

1．热传导

（1）λ——表征物体导热能力的物理量

（2）两块导热平板传递的热量可表示为

Q=λ·S（）/δ

（3）多层板导热写为Q=∆t/（）（4）增强热传导的主要措施

2．热对流

（1）自然对流：

由于冷热流体的密度不同而引起介质的自然运动

强迫对流：

受机械力的作用促使流体运动，使流体高速地掠过发热物体或高温物体表面

（2）对流散热的计算方法：

Q=α·∆t·S

（3）增强对流散热的主要措施

3．热辐射

1．热辐射是以电磁波辐射形式进行的热能交换

2．因辐射散走的能量的计算：

Q=C·S·[]·

3．加强热辐射散热的主要措施

§2.2.3　电子设备的散热及提高散热能力的措施

1．自然散热

（1）机壳的自然散热

与欧姆定律类比

讲解，介绍公式

讲解，介绍公式。

并结合实际讲解具体措施

20分钟

10分钟

10分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

增强烟囱效应,其散走的热量：

Q=7.4H∆

增大H,进风口尽量低,出风口尽量高增大S,可在顶部和底部多开孔

（2）设备内部的自然散热

①设备内部电子元件的散热

②合理布置元器件

③合理安排印制电路板

④合理安排机箱内的结构件

2．强迫通风散热

（1）整机的抽风冷却

适用于热源比较分散的整机

（2）整机的鼓风冷却

适用于各单元需要专门风道冷却

结合实际讲解增强烟囱效应的措施

结合实际讲解

讲解

10分钟

15分钟

10分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

巩

固

练

习

课

后

小

结

课

后

作

业

传热有哪些基本方式？

答：

1．热传导2．热对流3．热辐射

采取哪些方式可以提高机箱的自然散热能力？

三种热传递方式的原理及应用。

自然散热的途径和设计原则。

强迫通风散热的应用。

课后习题2.6，2.9

个别提问，引导学生回答

引导学生回顾本课内容

5分钟

5分钟

课

后

回

顾

课题

第二章　电子设备的防护设计

2.2　电子设备的散热

授课班级

授课时数

2学时

授课类型

新授课

授课教师

教

学

目

标

知识目标

1．掌握晶体管的热阻和最大允许集电极功耗的关系。

2．掌握晶体管的散热系统分析和选用方法。

能力目标

培养学生的综合思维能力，并为以后学习奠定基础。

情感目标

培养学生严谨的科学态度、良好的职业道德素养和学习电子设备防护知识的兴趣

教法

启发性讲解法、掌握学习法

教

材

分

析

重点

晶体管散热系统的分析和晶体管散热器的选择

难点

晶体管散热器的选择

教具

板

书

设

计

第二章　电子设备的防护设计

2.2　电子设备的散热

§2.2.4　元器件的散热及散热器的选用

1．晶体管的热阻和最大允许集电极功耗的关系

最大允许集电极功耗由所限制=

2．晶体管的散热系统

散热器热阻

3．晶体管散热器的选择

要求

由

4．大规模、特大规模集成器件散热器

多数情况下散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，传递到设备外部。

教学过程

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

复

习

引

入

1．传热有哪些基本方式？

可采取哪些措施提高各种传热方式的传热能力？

2．采取哪些方式可以提高机箱的自然散热能力？

电子设备中使用的电器元件，特别是一些大功率元器件，会产生大量的热量，往往加装散热器以降低温度。

个别提问，带领学生回忆上节课的内容

引入新课

10分钟

教学环节

教学内容

教学调控

时间分配

新

授

课

2.2　电子设备的散热

§2.2.4　元器件的散热及散热器的选用

1．晶体管的热阻和最大允许集电极功耗的关系

晶体管集电极功耗决定管子结温度的高低，而每种晶体管的最大允许结温度是一定的，因而最大允许集电极功耗是一定的，它由所限制。

=+或=

提高一个晶体管的，需要减小它的热阻。

主要方法是装散热器。

2．晶体管的散热器

（1）晶体管散热器

平板型叉指型

结合晶体管工作原理讲解

可拿出实物讲解每种散热器的特点和作用

20分钟