描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111480457
◎这不是一本充满公式推导和仿真程序的图书。
◎这也不是一本让人充满畏惧，充满抵触心里，读起来晦涩难懂的图书。
《笑谈热设计》的作者摒弃了科技图书一贯的公式推导加之仿真测试的写作形式，转而巧妙地利用高手过招聊天的方式向读者全面而立体地分享了他多年来的热设计经验，加之译者准确到位的翻译，可以让您在愉悦的阅读过程中了解热设计的真谛。
1.全书措辞诙谐幽默，将科学技术以轻松诙谐的故事形式进行描述，读者在获取经验知识的同时，也得到身心的愉悦。
2.全书内容贴近产品实际热设计，产品在具体设计时，除了考虑热设计专业，也要同时进行其它相关专业。另外，也要符合产品的一些规范标准。所以全书的热设计内容都是从实际出发，具有很强的借鉴意义。
3.全书涵盖行业广泛，从电力能源行业到通信行业，再到计算机行业均有涉及。
4.全书涉及内容全面，电子设备热测试作为热设计的主要组成部分，在同类书籍中往往被忽略。本书对于这方面的内容同样有所阐述。
学生时代，我们评价一个优秀老师的标准往往是：学识渊博，诙谐幽默。老师的授课过程犹如一段精彩的知识演绎和传授。学生在充满笑声的课堂中，把所需的知识牢牢掌握。同样，《More Hot Air》有如一个无声的热设计优秀老师，诙谐的言语承载着宝贵的经验知识，让每一位读者都获益匪浅。
本书具有措辞诙谐幽默，内容丰富、贴近实际产品和涉及行业广泛等特点。书中诙谐的言语承载着宝贵的经验知识，实乃电子设备热设计行业难得一见的好书。
本书可以作为电子设备热设计从业人员的参考用书，同时也可以作为电子工程师、结构工程师的工作扩展读物，浅显易懂的表述可以让不具备传热与流体力学背景的工程师了解热设计的特点和规律。此外，对于将来有志于从事电子设备热设计的读者而言，同样具有较大的参考价值。
译者序
原书前言
第1章测量与测试：直接从实验室得到错误的结果/
1.1恶劣条件/
测试要求注明产品温度测试是在“热恶劣条件”下进行的。但可靠性部门、安规部门以及客户和热工程师对于恶劣条件都有自己的理解。
1.2可靠性测试/
可靠性测试恒温箱中的风扇使空气反方向流过你的产品。这是不是一个公平的测试？或者说它是否能告诉你一些关于产品设计是否正确的信息？
1.3五指测温仪/
为什么你的手不是一个很好的热传感器。不仅仅是因为校核的原因，而且你的手确实有可能会被烫伤。
1.4注意热电偶的类型/
不同类型热电偶线具有不同颜色是有原因的。你不能通过直觉来确定不同类型热电偶的差异。这需要仔细判断。
1.5排列组合增加职业安全感/
或许在机柜中将产品堆叠放置并且使用一个大风扇进行冷却是个不错的方案。但也有不少关于散热的问题不建议采用这种设计。不计其数的硬件配置组合可能需要你进行几年的热测试。
1.6热功耗随温度发生变化/
对于一些元器件而言，它们的热功耗取决于元器件的温度。有时候它们的热功耗会随着温度的上升而上升，有时候却会随着温度的上升而下降。在这种情况下，在室温下测试得到的结果会与高温下测试得到的结果相反。
1.7如何评估热仿真精度/
这是一个关于评估的故事，讲述了如何使用百分比误差去得到任何你想要的结果。热设计一个很重要的评估是测试产品工作是否良好，通常采用的是温差而不是温度。
笑谈热设计
原书前言
人们书写的任何东西都可以视作一种自我表白。
你情不自禁地展示出你自身的一些特性。即使是通过一些随意地涂鸦和笔记。你的超市收银条揭示了你对高脂肪和咸味小吃的喜爱。在你生日之际，你岳母赠送给你家庭录像机作为生日礼物，即便你的感谢便笺只有寥寥数字，但也表达了你深切地感激之情。即便是你所书写的那些看似客观的工程测试报告，更多地也只是描述着你所希望的产品运行状况，而非产品实际的情况。
我即将进行自我的表白，所以你也没有必要猜想随后几个章节的内容。我真正想写的内容是一本称之为人脑单元的科幻小说。这将是一本类似斯蒂芬·金作品的超酷小说。电话公司发现一小部分人具有心灵感应的能力。该公司将这个发现转变为一个通信发展项目，而不是将他们的发现公布于众。他们的科学家找到了利用心灵感应能力取代电话网络的方法。人们可以随时进行相互交流，而不需要通过传统的电缆，微波，卫星或光纤。这个研究项目的挑战在于如果人们相互间可以直接进行交流，那么电话公司又该如何向用户进行收费呢？
电话公司的解决方案就是他们没有将这个研究成果去取代现有的电话网络。你在托莱多（美国东部城市）的祖母仍然不得不拿起电话，拨一大堆电话号码数字，同时对着麦克风与你交流。她的电话首先联系到总机，之后进行电信和心灵感应的转换，并且将来自托莱多的心灵感应发送至佛雷斯诺（美国中西部城市）相应地人脑单元。在那里心灵感应被转换成相应的电信号送至你受胆囊折磨阿姨的电话中。
我承认这是一个非常毫无新意的想法，绝大部分地人甚至都不知道电话网络是如何工作的，这也难怪他们不关心电话网络是否要被一大群人脑所取代。也许可以通过一些其它方式来增加故事的趣味性，诸如邪恶地电话公司抢走人们的大脑，并且将他们放在充满绿色泡沫液体的盘子中。后来，大脑网络领会到他们自己有自己的生活，控制了网络并且给予邪恶地电话公司工程师应有的惩罚。
你可能明白为什么我永远也无法在小说方面有所成就。当绝大多数人物都是邪恶的工程师（不相信爱情故事存在）和脱离现实的大脑时，人们就无法以一种充满炽热情感的方式进行工作。
那会引起另一个困惑。我早就说过绝大多数人对于电话网络如何工作一无所知。我已经在通信行业工作超过17年，并且我仔细考虑了这些年的收获。我参与了很多用于通信网络的电子硬件产品开发。我意识到它们通常与电话转换或者多条电话线路接入至一条线路有关。但除了那种模糊的概念之外，我其实并不了解电气回路是如何工作的。作为一个热设计工程师，我通常情况下只知道一件事情：它们将电功率转换成热功耗，并且我的工作是计算有多少热量可以被散掉，以至于电气回路不会过热。
当我开始在时事通讯中撰写关于我工作经历的文章，这些文章终变成了这本书，但是存在两个问题。首先，我不得不对我所撰写的项目进行了修饰，因为通常我撰写的内容都会涉及到令人尴尬的热设计错误。即便我可能会得到公司的准许，我也不想使用真实的人名和项目名， 因为我不想伤害任何人的情感和尊严。我写下了这些关于散热的错误，使其他人能体会到其中的教育意义，以便于其他人不会犯相同的错误。第二个问题是我对那些真实项目了解的不够，没有详细的描述它们也避免我出丑。
我对于这两个问题的解决方法是撰写一本虚构的小说。并不是我实际参与的高密度回声消音电路板和光纤开关，你会发现你看到的是失踪狗狗追踪系统和电话推销自动屏蔽电路。一次又一次，你会发现人脑单元作为故事的背景。
这些就是介绍的内容，介绍的主要目的是告诉你本书中会出现一些没有解释的事物。人脑单元就是这样的一个例子。我反复使用它作为何贝的项目。现在我已经告诉你它来自哪里，当你不期而遇到这些事物时请不要困惑。
哦，是的，何贝。如果你没有阅读我的本书《Hot Air Rise and Heat Sinks》，你不会知道谁是何贝。何贝是我的朋友。他是虚构的。他是一个工程化的原型。他的热设计水平远没有你来的好，所以你可以把所有的热设计错误都归咎于他。你可能知道你工作周围也有一个类似何贝的人。他是热心的，希望把事情做好，并且喜欢以超出他能力的方式进行工作。
何贝是重要的。如果我不创造他，上帝也不得不创造他。他有点过分，但他可以作为我们的老师，因为我们从他所犯的错误中学到不少东西。如果没有他，我们将不得不使我们自己犯这些错误。
他也可以作为一句警示格言。他说：“不要做我一样的人。学习，阅读这本书。”
本书架构：
到目前为止，你应该注意到本书不是一本专业教科书。本书开头并不是介绍热传导，热对流和热辐射等概念，也没有让你完成课后作业。 本书收集了一些短小的故事，其中很多都是基于现实生活，但你永远也不要尝试在真实生活中找到原型。此外本书没有任何的逻辑顺序。每一个章节都是以名为HOTNEWS每月热设计时事通讯的一篇文章开始。我写下了近引起我注意的内容。
本书由七个内容松散的章节组成。这些章节的组成就如同干衣机中拿出来的待熨烫衣服。我对每一个故事进行判断，以确定故事之间是否存在一定联系。一些与其它故事不匹配的故事被组成一个章节，就如同一个抽屉中塞满了各式的袜子。也许这些故事如同袜子玩偶一样依然有用。以下是这些章节的分类。
第1章 测量与测试：直接从实验室得到错误的结果
第2章 风扇：增加空气流动和冷却系统的尺寸
第3章 元件和材料：很多元件有时就是一个问题
第 4 章 辐射：斯蒂芬·波尔兹曼不是70年代德国重金属乐队！
第 5 章 JEDEC的故事：对于元件热阻行业标准定义的声讨
第6章 松散关联的故事集
第7章 通信：一个充满神话和错误的领域
后一个章节中包括了大量关于通信行业的术语和专业的传热学概念。我将它们归纳在一起，以便于汽车、航空和消费电子行业的读者可以轻松的忽略这个章节。如同其它章节一样，这个章节为广大读者所撰写，即便你没有仔细学习过通信行业的相关技术课程，但是你仍然可以找到一两个俏皮话来犒劳你的阅读。
现在请你阅读，享受，学习以及和你的同事进行分享。只是不要仅仅在意你在本书阅读中获取的产品热设计经验。尝试检查你自己的分析和测试！仅仅因为我声称“你所知道的一切都是错的”并不意味着这个推论“我所知道的一切都是对的”会成立。记住，如果我已经学习了足够多的知识来撰写两本关于这个主题的书，那么我也必定会让我的错误传播。你可以统计本书中出现的错误。
没错，我是不够完美的。我承认。
本书运用幽默手法向读者打开了电子散热世界的大门。它不仅没有繁琐的热学理论和复杂的热流体动力学公式，而且提供了很多的实践应用经验。作者通过自身的经历和不同的散热案例来解释电子散热的基本理念，并且指导将这些理念应用于实际产品设计中。兼具趣味性和实用性的此书，定可使广大读者受益。
爱美达热能系统有限公司全球副总裁兼亚太区总裁 崔言厚
本书以诙谐幽默的故事为载体，从不同的方面分享了作者非常丰富的热设计经验，引导了我们的设计思维，避免设计反复，启人深思，值得一读。
上海剑桥科技股份有限公司结构设计总监 崔长将
电子设备热设计作为一门工程学科，相关的工程实际经验比教科书中的复杂方程和图表更为重要。本书作者将多年工作经验以故事的形式娓娓道来，内容通俗易懂。不仅仅适合广大热设计从业人员，相信机械和电子工程师等相关人员也可以受益颇丰。
IBM国际商业机器（中国）投资有限公司数据中心咨询顾问 陈文鑫
本书以风趣幽默的对话故事，辨析了电子散热中的常见误解，译者作为资深同行，将故事翻译得原汁原味。如果想学习电子散热，请认真阅读吧。本书比《传热学》有趣，比经验公式有用。
施耐德（上海）研发中心资深热设计工程师 郑臻轶
.1 不包括PCB板
何贝和瑞纳塔争论的声音很大，以至于我认为他们正在进行橄榄球比赛的输赢赌博。瑞纳塔总是选择具有目前好四分卫的队伍，而何贝总是选择地理位置上更接近他家乡的队伍。
何贝断言底特律雄师将肆虐绿湾包装工前线（两支均为美国国家橄榄球联盟球队），“他们会将它做成瑞士干酪！”
我模仿霍莫·辛普森（美国电视动画《辛普森一家》中主角）的口吻说：“瑞士干酪。”
瑞纳塔指着我说：“有一个家伙可以平息这场纷争。”她猛烈地在白板上画草图，并且记号笔墨水溅到了她的脸颊上。
我说：“哦，橄榄球不是我所擅长的运动。”
何贝说：“橄榄球？伙计，你的思绪快回到办公室吧。我们完全是在讨论散热问题。”
我说：“哦，我希望听到一些有趣的东西。这些X和D的符号是什么意思？”
瑞纳塔抢在何贝之前说：“这是我避免心灵感应（Telepathic Port Module）遭受散热问题的新想法。我们采用PCB作为心灵/光学变压器（Psychic / Optical Transformer）的散热器。
瑞纳塔是来自塞多纳实验室的结构设计师。她的艰巨任务是组装HBU，正如她所说的：“将4.54kg的大脑放到一个2.27kg的盒子中。”瑞纳塔的父亲曾是卡特政府的官员，负责英制单位和公制单位的转换。
何贝说：“自从她读了你的书之后，瑞纳塔认为她是一个资历较浅的热设计专家。”
我说：“所以说你是一个热设计专家！你为什么不告诉我关于你散热器的想法？”
瑞纳塔给了我一个类似长途接线员似的勉强微笑。我从网络上一个散热论坛中得到了这个想法。这个叫斯派克的家伙说如果你在你的PCB板中加入铜层，你可以将元件的热阻减少一半！”
何贝点头表示赞同，“你的Thermal Tip of the Day #142甚至说由元件产生的热量通过元件引脚进入到PCB板中，所以那是有道理的。”
我不确定地说：“行，那X和D又代表什么？”
瑞纳塔说：“这是另一个名为KirkNSpock的家伙说他在一本杂志上看到你可以在PCB板上钻一些孔来提升板子的散热能力。他说：“增加表面积或其它一些什么。所以那就是我想对TPM所做的。在POX周围增加一些孔。我想要何贝告诉我在哪些位置可以增加孔，从而不会切断走线。”
我问：“板子上打孔？“我之前从未听说过。它们是如何有助于元件散热的？”
何贝说：“我也想知道原因。但因为那个匿名的网络家伙在杂志上看到这个方法，它应该是真实的。他说他也不知道其中原理，但他宣称测试结果显示板子的孔可以使元件温度更低。”
瑞纳塔说：“我的解释是空气通过这些孔，产生湍流，这会强化热交换的程度。此外，你将所有高温的功率层暴露在冷空气中，这也会使整块PCB板温度更低。这使我认为孔的尺寸应该是很大，它的直径应该大约为10～25mm。”
何贝问：“它和美元硬币中哪一个尺寸相类似？”
我说：“大约像一个便士的尺寸。”
何贝说：“我认为这些孔增加了板子的辐射换热量。上个月我在理发店的《科学美国》中看到一个洞可以看做一个黑体辐射器。我们想让板子布满微小的黑体洞辐射器，所以它们应该是小的孔，直径尺寸大约为1/16英寸。”
我说：“哇，那不像我的理发店所具有的杂志。”
瑞纳塔说：“所以我们需要你来平息这场争端。我们想对这块板子增加一些孔，从而使板子成为更好的散热器。告诉我们这些孔的尺寸多大和布置在哪里可以给我们带来好的热性能。”
我盯着板子布局好一会儿后说：“为了获得板子小的温升，你应该有一个直径为1/8英寸的孔，他的位置就在输入熔断器的旁边。”
何贝看着我在板子布局图中画的大圆点。他恍然大悟说：“但那个孔正好切到了提供所有板子电功率的走线上！”
我说：“是的，没有功率就没有热量，更没有温升。这是板子上钻孔能减少它温升的方法。”
瑞纳塔尝试着说：“但增加表面积…”
我说：“任何比此孔大的孔都会浪费更多的表面积。”
她说：“但关于增加湍流…”
我解释说：“除非你将板子与风扇出风成90°角，否则不会有任何空气流过这些孔，所以它们不会对空气湍流流动产生任何影响。”
何贝急忙讲：“但孔的辐射…”
“对于辐射视线范围内有一个低温表面是相当重要的。你的孔能够辐射热量到相邻板子吗？这些相邻的板子具有和钻孔板子相同的温度。听起来就像你的常识从你颅骨中的空腔辐射出来。”
何贝哀号着说：“嗨！”他的手下意识地摸索着他的头顶，似乎为了打开一个孔。
我说让我们讨论一下使用PCB板作为元件散热器。你猜怎么着？你没有任何选择！瑞纳塔，你提到了元件的热阻。你是否知道他们是如何测量元件结温和环境之间所谓的热阻（）？元件被焊到一块4平方英寸的测试板上。所以在元件说明书中的热阻值已经包括了一块相当大板子散热的影响。当电视广告中播放一些新款的电子玩具时，演播员总是在结尾说：“不包括电池。”我认为在元件说明书中靠近值附近应该被注明：不包括标准测试板。”
“那就是我暗示你没有任何选择的原因。为了得到至少和元件说明书中一样好的热阻值，你不得不使用一块至少与测试时使用板子一样好的PCB板。”
瑞纳塔惊愕地坐在那里好一会儿，之后问：“我们如何才能知道我们的板子散热性能比测试时所用板子更好？”
我说：“好问题，这个答案是你无法知道，因为元件供应商没有告诉你他们的测试板是什么样的。它可能是只含有少量信号线的单层板。有时也可能是仅含有信号线的双面板。有时它内部会具有功率层和地层。板子的含铜量越多，它的热扩散性能越好。那如何与你的板子进行对比？”
何贝说：“我们的板子是具有4层功率层和4层地层的16层板子。听起来它应该散热更好。”
我说：“可能是，也有可能不是。归根到底，你的板子上不只一个元件。如果你的板子上有许多高功率元件，那么对于内部铜线而言就没有多少可以散热的面积。”
何贝咬着他的嘴唇说：“在板子上有12个POX芯片和其它16个高功率元件。”
实验室内顿时变得鸦雀无声。
瑞纳塔开始去擦白板。她说：“你不喜欢孔的原因仅仅是因为它来自一个网络论坛吗？”
我说，“等，等一下！”填满孔的墨水给了我一个想法。“我想KirkNSpock可能是对的！”
何贝说：“我了解孔的辐射。”
“不，这与辐射或空气通过孔没有关系。当那个网络家伙说通过增加孔可以降低元件温度，他并不是说孔；他意思是其它形式的孔，那种你经常用来将板子不同层连接起来的孔，你将其成为什么？”
何贝说：“热过孔？”
我说：“是的！热过孔！当然！这些热过孔连接了布满铜的板子各个层！这使板子具有更好的热扩散性。使用板子作为散热器的一个问题是绝大多数元件都是表贴元件。元件的引线仅仅与板子顶部的信号层相连，在这一层中几乎没有多少铜。实际上你希望板子内铜量多的层能连接到一起，但由于板子内绝缘环氧层很差的导热性，热量很难进入到这些含铜量多的层中。但如果你利用热过孔将板子内顶层与其它内部含铜层连接起来，板子内的热扩散会得到很大改善。那个网络家伙是对的——增加许多热过孔可以使板子成为一个更好的散热器。他仅仅因为使用一些不精确的术语，使你的想法进入了错误的轨道。所有的热过孔是孔，但并不是所有的孔都是热过孔。”
瑞纳塔说：“热过孔！那下一步建议我该怎么做！”
何贝说：“把白板先擦干净！尽管热过孔有所帮助。因为板子上有一些固定的孔，所以可能没有太多空间来容纳许多热过孔。”
我说：“只要这场纷争平息，之后，我会去看看橄榄球彩票。”
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