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ATCA機(jī)箱技術(shù)之探討

凌華科技機(jī)構(gòu)研發(fā)部 方志亮 2004/09/02

　　我們可以看到當(dāng)今市面上已有相關(guān)的零件商或系統(tǒng)商開發(fā)出14U或13U,12U的ATCA機(jī)箱。就ATCA機(jī)箱的型式來說可以分為直立型插卡與橫向型插卡兩種類型。直立式插卡機(jī)箱的標(biāo)準(zhǔn)為14槽(參考圖一B)，而橫向型機(jī)箱因受限于機(jī)箱高度，所以視其高度決定槽數(shù)的多少。 ATCA的架構(gòu)主要包括以下部分：正面插槽，RTM，PEM，背板，CMMs，散熱系統(tǒng)。(參考圖一與圖二)



在PICMG 3.X規(guī)范里ATCA機(jī)箱的設(shè)計(jì)須符合下列標(biāo)準(zhǔn)：
　　1.-48 VDC 宂余電源輸入
　　2.具有宂余風(fēng)扇的散熱系統(tǒng)
　　3.14槽 8U * 280 mm card size
　　4.1.2" pitch (6HP)
　　5.雙槽CMM
　　6.板卡與背板要有導(dǎo)引機(jī)制
　　7.14槽 RTM
　　8.每槽要具有200W的散熱能力


(圖二)

　　另外在機(jī)架內(nèi)的放置空間上，42U的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架里可以放3臺(tái)12~14U機(jī)箱,若將機(jī)箱降至10U則可以放置4臺(tái)，這樣可以增加整體空間的利用率，所以有了10U機(jī)箱的設(shè)計(jì)需求。在各種不同高度的機(jī)箱設(shè)計(jì)中，風(fēng)扇散熱系統(tǒng)的放置位置、方式與總散熱效能能夠達(dá)到200*14=2800W，將會(huì)是ATCA機(jī)箱設(shè)計(jì)所要考慮的最重要因素之一，尤其是在10U的機(jī)箱設(shè)計(jì)上。

機(jī)箱散熱系統(tǒng)可以分為3種設(shè)計(jì)方式：
　　1. 具有前方進(jìn)氣風(fēng)扇與后方排氣風(fēng)扇的組合散熱系統(tǒng). (參考圖三)
　　2. 只有前方進(jìn)氣風(fēng)扇的散熱系統(tǒng). (參考圖四)
　　3. 只有后方排氣風(fēng)扇的散熱系統(tǒng). (參考圖五)


　　理論上以第1種方式為最理想，一般適用于12U以上的機(jī)箱。 受高度與風(fēng)扇風(fēng)量影響第2種與第3種方式會(huì)適用于12U以下的機(jī)箱，每種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。

從前方風(fēng)扇進(jìn)氣方式優(yōu)點(diǎn)如下：
　　1.) 風(fēng)扇在正面維修方便
　　2.) 系統(tǒng)內(nèi)為正壓，故灰塵不易進(jìn)入
　　3.) 風(fēng)扇位于進(jìn)氣處，溫度相對較低于排氣處，風(fēng)扇壽命較長
　　4.) 系統(tǒng)內(nèi)若著火，前方進(jìn)氣風(fēng)扇依然能維持正常功能

　　相對的，后方風(fēng)扇排氣方式亦有其優(yōu)點(diǎn)

　　1.) 散熱效率較佳
　　2.) 每一槽的風(fēng)流量較均勻



　　總體而言，目前具有前方進(jìn)氣風(fēng)扇與后方排氣風(fēng)扇組合散熱系統(tǒng)的ATCA機(jī)箱皆為12U機(jī)箱。而在10U機(jī)箱方面由于受總高度的限制，現(xiàn)階段還是以以前方進(jìn)氣或后方進(jìn)氣的設(shè)計(jì)為主。因?yàn)樯倭穗p向風(fēng)扇的對流作用，所以必須采用效率更高的風(fēng)扇與較佳的進(jìn)風(fēng)或出風(fēng)設(shè)計(jì)才能達(dá)到理想的散熱效果。

凌華科技公司供稿


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