Yaygın olarak kullanılan Elektronik elektrikli ekipman termal çözümleri
Modern güç elektroniği ekipmanı, yüksek entegrasyon, yüksek yoğunluklu montaj ve yüksek çalışma hızına doğru hızla gelişmektedir. Güç elektroniği ekipmanının çekirdeği olan çip, gittikçe daha hızlı çalışır, daha fazla güç tüketir ve daha fazla ısı yayar. Cihazın ısı yayma kapasitesi güçlü değilse, gücün dağılması, çip aktif alanının ve cihazdaki bağlantı noktası sıcaklığının artmasına neden olur.
Bileşenlerin arıza oranı bağlantı sıcaklıkları ile üstel bir ilişkiye sahiptir ve bağlantı sıcaklığının artmasıyla performans düşer. Bileşenlerin çalışma sıcaklığındaki her 10 derecelik artış için arıza oranı iki kat artar.
Bu nedenle, güç elektroniği ekipmanının çalışma performansını ve güvenilirliğini artırmak için, elektronik ekipman için makul termal tasarımın gerçekleştirilmesi ve makul harici ısı dağıtma önlemlerinin alınması daha gerekli ve acildir. Şu anda, güç elektroniği ekipmanının ortak ısı dağıtma teknolojileri arasında hava soğutma, sıvı soğutma, ısı borusu teknolojisi vb.
Hava Soğutma:
Elektronik çipleri soğutmak için hava soğutmalı soğutucu kullanmak en basit, en doğrudan ve en düşük maliyetli ısı dağıtma yöntemidir. Genel olarak konuşursak, hava soğutma veya cebri hava soğutma teknolojisi çoğunlukla düşük veya orta güç tüketimi olan cihazlarda veya elektronik ekipmanlarda kullanılır. Şu anda, gelişmiş fanlar ve optimize edilmiş geniş alanlı ısı emiciler kullanılmaktadır. Hava soğutma teknolojisinin soğutma kapasitesi 50W · cm-2'e ulaşabilir. Hava soğutmalı soğutma bloğunun prensibi çok basittir: çip tarafından dağıtılan ısı, yapıştırma malzemeleri aracılığıyla metal tabana ve ardından soğutucuya iletilir. Isı, doğal konveksiyon veya zorlamalı konveksiyon yoluyla havaya dağıtılır. İletim ve konveksiyon iki ana ısı transfer yöntemidir. Çip tarafından dağıtılan ısıyı izin verilen sıcaklık koşullarında atmosferik ortama aktarmak için, iletim ve konveksiyon termal soğutmayı güçlendirmek için aşağıdaki yöntemler benimsenebilir.
sıvı soğutma:
Sıvı soğutma aynı zamanda su soğutma olarak da adlandırılır. Soğutma verimliliği yüksektir, ısı iletkenliği geleneksel hava soğutmasının 20 katından fazladır ve soğutma ve gürültü azaltma sorunlarını daha iyi çözebilen yüksek hava soğutma gürültüsü yoktur. Sıvı soğutma cihazı kabaca dört parçaya ayrılabilir: mikro su pompası, sirkülasyon borusu, ısı emme kutusu ve ısı emici. Su soğutma ısı dağılımı prensibi çok basittir. Su soğutma ısı dağılımı, kapalı bir sıvı sirkülasyon cihazıdır, Pompa tarafından üretilen güç sayesinde, kapalı sistemdeki sıvı sirkülasyonu teşvik edilir ve ısı emme kutusu tarafından emilen çip tarafından üretilen ısı, ısı dağıtım cihazına getirilir. sıvı sirkülasyonu yoluyla ısı dağılımı için daha geniş alan. Soğutulan sıvı, sürekli sirkülasyonlu soğutma için tekrar ısı emme ekipmanına geri döner.
Isı borusu teknolojisi:
Isı borusu, yüksek ısı transfer verimliliğine sahip bir ısı değişim elemanıdır. Soğuk ve sıcak akışkanlar arasındaki ısı transferi, ısı borusundaki çalışma ortamının buharlaşması ve yoğuşmasından oluşan faz değişim süreci ile birleştirilir. Eşdeğer termal iletkenliği, metalin 103 ~ 104 katına ulaşabilir. Geleneksel ısı dağıtım ekipmanı ile karşılaştırıldığında, ısı borusunun güç tüketmesi gerekmez, küçük alan boyutuna ve yüksek soğutma kapasitesine sahiptir, Birim alan başına ısı transferi yüksektir. Verimli bir ısı ileten eleman olarak ısı borusu, yüksek ısı akısı altında ısı dağılımı için uygundur ve yüksek ısı ihraç oranı elde etmek için elektronik bileşenler için kullanılabilir. Şu anda, yüksek güçlü elektronik bileşenlerin ısı yayılımı için bilinen ısı borulu radyatörün maksimum ısı yayma gücü 200W · cm-2'e ulaşmıştır.
Farklı termal soğutma çözümlerinin farklı avantaj ve dezavantajları vardır. Pratik uygulamada, güç ekipmanının ihtiyaçlarına göre çeşitlendirilmiş ısı dağıtma yöntemlerinin seçilmesi gerekir. Ancak bu şekilde elektronik ekipman, maksimum performansına ve istikrarlı hizmet ömrüne tam anlamıyla sahip olabilir.
