Çeşitli etkili ısı dağıtma yöntemleri
Elektronik ürünlerin performansı giderek daha güçlü hale gelirken, entegrasyon ve montaj yoğunluğu da sürekli artıyor ve bu da çalışma güç tüketiminde ve ısı üretiminde keskin bir artışa yol açıyor. Elektronik bileşenlerdeki ısı konsantrasyonunun neden olduğu malzeme arızası, toplam arıza oranının büyük çoğunluğunu oluşturur ve termal yönetim teknolojisi, elektronik ürünlerde dikkate alınan önemli bir faktördür. Bu konuda elektronik bileşenlerin ısıl kontrolünün güçlendirilmesi gerekmektedir.
Elektronik bileşenlerin verimli ısı dağıtımı, ısı transferi ve akışkanlar mekaniği prensiplerinden etkilenir. Elektrikli bileşenlerin ısı dağıtımı, elektronik cihazların çalışma sıcaklığını kontrol etmek, böylece çalışma sıcaklığı ve güvenliğini sağlamak, esas olarak ısı dağıtımı ve malzemeler gibi farklı yönleri içerir. Şu anda, elektronik bileşenlerin ısı dağıtımı esas olarak doğal, cebri, sıvı, soğutma, yönlendirme, termal izolasyon ve diğer yöntemleri içermektedir.
Soğutma teknolojisi esas olarak ısı dağıtımı veya soğutma yöntemleri, malzemeler vb. ısı transferiyle ilgili çeşitli yönleri içeren harici termal tasarımın yollarını, yöntemlerini ve tekniklerini ifade eder. Farklı ısı iletimi ve konveksiyon yöntemlerine göre radyatör ürünleri aktif ve pasif modlara ayrılabilir.
Doğal soğutma, ısıyı uzaklaştırmak ve havaya dağıtmak için malzemelerin (çoğunlukla profillerin) yüksek termal iletkenliğinden yararlanan, yaygın olarak kullanılan bir aktif soğutma yöntemidir. Spesifik rüzgar hızı gerekliliklerinin yokluğunda, ürünün soğutulmasını sağlamak için doğal konveksiyonlu soğutucu olarak bakır alüminyum levha, alüminyum ekstrüzyon, alaşımlı döküm kullanılır. Doğal soğutma yöntemleri esas olarak düşük sıcaklık kontrolü gerektiren elektronik bileşenlerde, düşük güçlü ekipmanlarda ve cihaz ısıtma için nispeten düşük ısı akısı yoğunluğuna sahip bileşenlerde uygulanır.
Cebri hava soğutma yöntemi, elektronik bileşenlerin etrafındaki hava akışını hızlandırmanın ve fanlar ve diğer yollarla ısıyı uzaklaştırmanın bir yoludur. Force Air soğutma aynı zamanda üretimi nispeten basit olan, nispeten düşük fiyat ve basit kurulum avantajlarına sahip olan yaygın bir ısı dağıtma teknolojisidir. Bu yöntem, alanın hava akışı için yeterince büyük olması veya bazı ısı dağıtma tesislerinin kurulması durumunda elektronik bileşenlerde uygulanabilir. Uygulamada, toplam ısı yayılım alanını uygun şekilde arttırmak ve ısı yayılım yüzeyinde nispeten büyük bir konvektif ısı transfer katsayısı oluşturmak, bu konvektif ısı transfer kabiliyetini arttırmanın ana yollarıdır.
Elektronik bileşenler için sıvı soğutma uygulaması, çip ve çip bileşenlerine dayalı bir soğutma yöntemidir. Sıvı soğutma temel olarak iki yönteme ayrılabilir: doğrudan soğutma ve dolaylı soğutma. Dolaylı sıvı soğutma yöntemi, elektronik bileşenlerle doğrudan temas etmeyen, bunun yerine sıvı modüller, termal iletkenlik modülleri, püskürtme sıvısı gibi yardımcı cihazlar kullanılarak ısıyı bir ara ortam sistemi aracılığıyla ısıtma bileşenleri arasında aktaran bir sıvı soğutucunun kullanılmasını ifade eder. modüller ve sıvı yüzeyler.
Daldırma soğutma yöntemi olarak da bilinen doğrudan sıvı soğutma yöntemi, sıvıyı ilgili elektronik bileşenlerle doğrudan temas ettirmek, soğutucu aracılığıyla ısıyı uzaklaştırmak ve bunu esas olarak nispeten yüksek ısı tüketimi hacim yoğunluğuna sahip veya yüksek sıcaklıktaki ortamlardaki cihazlara uygulamaktır.
Termoelektrik soğutma olarak da bilinen bazı geleneksel elektronik bileşenlerin ısısını dağıtmak veya soğutmak için yarı iletken soğutmayı kullanan bu yöntem, doğru akımın farklı yarı iletken malzemelerden geçmesine ve seri olarak bir termokupl oluşturmasına izin vermek için yarı iletken malzemenin kendisinin Peltier etkisini kullanır. Bu noktada, soğutma etkisini elde etmek için termokuplun her iki ucunda ısı emilir ve serbest bırakılır. Küçük cihaz boyutu, uygun kurulum, kaliteli ve kolay sökülme avantajlarına sahiptir.
Termal izolasyon, ısıyı dağıtmak ve elektronik bileşenleri soğutmak için yalıtım teknolojisinin kullanılmasını ifade eder. Esas olarak iki forma ayrılır: vakumlu yalıtım ve vakumsuz yalıtım. Elektronik bileşenlerin sıcaklık kontrolünde esas olarak vakumsuz izolasyon işlemi kullanılır. Termal izolasyon yöntemi esas olarak yerel bileşenlerin sıcaklığını etkiler, kontrolü güçlendirir ve yüksek sıcaklıktaki bileşenlerin ve ilgili nesnelerin ısınma etkilerini önler, böylece tüm bileşenin güvenilirliğini sağlar ve ekipmanın uygulama ömrünü uzatır. Uygulamada sıcaklık, yalıtım malzemelerinin ısı transfer performansını doğrudan etkilediğinden, genellikle sıcaklık ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla yalıtım malzemesine ihtiyaç duyulur.
Entegre devrelerin gelişim sürecinde elektronik bileşenlerin yoğunluğu ve ısı yoğunluğu artmaya devam etmekte ve termal sorunları giderek daha belirgin hale gelmektedir. Yüksek kaliteli soğutma yöntemleri, elektronik bileşenlerin performans göstergelerini sağlayabilir. Pratik uygulamalarda, elektronik bileşenlerin spesifik ısıtma gücünü ve öz özelliklerini kapsamlı bir şekilde dikkate almak ve farklı soğutma yöntemlerini makul bir şekilde uygulamak gerekir. Belirli uygulama senaryolarına dayalı olarak uygulama yöntemlerinin ve araçlarının kapsamlı bir şekilde seçilmesi ve böylece elektronik bileşenlerin performans göstergelerinin vurgulanması gerekmektedir.
