Güç elektroniği cihazları için hava ve sıvı soğutma teknolojilerinin karşılaştırılması
Güç elektroniği teknolojisinin sürekli gelişimi ile, dönüştürücü ekipmanının hacmi kompakt olma eğilimindedir ve sistem karmaşık olma eğilimindedir. Yüksek ısı yoğunluğu karşı konulmaz bir gelişme trendi haline geldi. Yüksek ısı yoğunluğu talebini karşılamak için fanlar ve radyatörler gibi geleneksel termal çözümler yenilik yapmaya devam ediyor ve sonsuz sayıda yeni ve verimli ısı dağıtma yöntemleri ortaya çıkıyor. Birçok soğutma yönteminin önünde, ekonomik ve güvenilir bir ısı dağıtma yöntemi seçmek için çeşitli ısı dağıtma yöntemlerinin ısı dağıtma kapasitesini ayırt etmek tasarımcılar için büyük bir endişe haline geldi.
Isı transfer kapasitesi:
Hava için, doğal hava soğutmanın ısı transfer katsayısı çok düşüktür, maksimum 10W/(m2k). Soğutucu yüzeyi ile hava arasındaki sıcaklık farkı 50 derece ise, ısı yayılım alanının santimetre kare başına havanın aldığı ısı 0,05W'a kadar çıkar. En güçlü ısı transfer kabiliyetine sahip ısı transfer modu, faz değişimi ile ısı transfer işlemidir ve suyun ısı transfer katsayısının sırası 103 ~ 104'tür. Isı borusunun ısı transfer kapasitesinin büyük olmasının nedeni, ısı transferinin olmasıdır. buharlaşma bölümü ve yoğuşma bölümü süreci, faz değişimi ısı transferidir.
Hava Soğutma:
Hava soğutma yöntemi düşük maliyetli ve yüksek güvenilirliğe sahiptir. Ancak, küçük ısı yayma kapasitesi nedeniyle, yalnızca küçük güç ve büyük ısı dağıtma alanı durumunda geçerlidir. Şu anda, hava soğutmalı soğutucunun araştırma sıcak noktası, ısı borusunu ve kanadı entegre etmek, ısıyı kanat yüzeyine eşit olarak aktarmak için ısı borusunun yüksek ısı transfer kapasitesini kullanmak, kanat yüzey sıcaklığının homojenliğini iyileştirmek ve daha sonra geliştirmektir. ısı dağılımı verimliliği. Hava zorlamalı konveksiyonla soğutma, şu anda güç elektroniği bileşenleri için yaygın bir soğutma yöntemidir. Ortak yapısı radyatör ve fan şeklindedir. Yapının uygun uygulaması ve düşük maliyeti olmasına rağmen, ısı yayma kapasitesi sınırlıdır.
Sıvı Soğutma:
Hava soğutma teknolojisi gelişmeye devam etse de, hava soğutmanın kendisi ısı yayma kapasitesi ile sınırlıdır. Isı akışının sürekli iyileştirilmesiyle, daha fazla ısı yayma kapasitesine sahip sıvı soğutma cihazlarının uygulanması popüler olacaktır. Araştırmaya göre, gazın yaklaşık zorla taşınım ısı transfer katsayısı aralığı 20 ~ 100W / (M2 derece) ve suyun zorla taşınımının ısı transfer katsayısı 15000w / (M2 derece) 'den fazladır. Havanın zorunlu konveksiyonunun 100 katı.
Soğutucu için ısı yayma kapasitesinin değerlendirilmesi birçok faktör tarafından sınırlandırılmıştır, çünkü aynı zamanda çevresel koşullar, bileşen boyutu, soğutucu tablosu sıcaklığı ve diğer faktörler tarafından da sınırlandırılmıştır.
