Συχνά χρησιμοποιούμενες Θερμικές λύσεις ηλεκτρονικών εξοπλισμών ισχύος
Ο σύγχρονος ηλεκτρονικός εξοπλισμός ισχύος αναπτύσσεται ταχέως προς την υψηλή ενοποίηση, τη συναρμολόγηση υψηλής πυκνότητας και την υψηλή ταχύτητα λειτουργίας. Ως πυρήνας του ηλεκτρονικού εξοπλισμού ισχύος, το τσιπ λειτουργεί ολοένα και πιο γρήγορα, καταναλώνει όλο και περισσότερη ενέργεια και εκπέμπει όλο και περισσότερη θερμότητα. Εάν η ικανότητα απαγωγής θερμότητας της συσκευής δεν είναι ισχυρή, η απαγωγή της ισχύος θα προκαλέσει την αύξηση της θερμοκρασίας της ενεργής περιοχής του τσιπ και της θερμοκρασίας διασταύρωσης στη συσκευή.
Ο ρυθμός αστοχίας των εξαρτημάτων έχει εκθετική σχέση με τη θερμοκρασία διασταύρωσης τους και η απόδοση μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας της διασταύρωσης. Το ποσοστό αστοχίας αυξάνεται κατά δύο φορές για κάθε αύξηση 10 μοιρών στη θερμοκρασία λειτουργίας των εξαρτημάτων.
Ως εκ τούτου, προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση εργασίας και η αξιοπιστία του ηλεκτρονικού εξοπλισμού ισχύος, είναι πιο απαραίτητο και επείγον να πραγματοποιηθεί εύλογος θερμικός σχεδιασμός για ηλεκτρονικό εξοπλισμό και να ληφθούν εύλογα μέτρα απαγωγής της θερμότητας. Επί του παρόντος, οι κοινές τεχνολογίες απαγωγής θερμότητας του ηλεκτρονικού εξοπλισμού ισχύος περιλαμβάνουν την ψύξη αέρα, την υγρή ψύξη, την τεχνολογία σωλήνων θερμότητας κ.λπ.
Αερόψυξη:
Η χρήση αερόψυκτης ψύκτρας για την ψύξη ηλεκτρονικών τσιπ είναι η απλούστερη, πιο άμεση και χαμηλότερη μέθοδος απαγωγής θερμότητας. Σε γενικές γραμμές, η τεχνολογία αερόψυξης ή εξαναγκασμένης ψύξης αέρα χρησιμοποιείται κυρίως σε συσκευές ή ηλεκτρονικό εξοπλισμό με χαμηλή ή μέση κατανάλωση ενέργειας. Προς το παρόν, χρησιμοποιούνται προηγμένοι ανεμιστήρες και βελτιστοποιημένες ψύκτρες μεγάλης περιοχής. Η ψυκτική ικανότητα της τεχνολογίας ψύξης αέρα μπορεί να φτάσει τα 50 W · cm-2. Η αρχή της αερόψυκτης ψύκτρας είναι πολύ απλή: η θερμότητα που διαχέεται από το τσιπ μεταδίδεται στη μεταλλική βάση μέσω συγκολλητικών υλικών και στη συνέχεια στην ψύκτρα, η θερμότητα διαχέεται στον αέρα μέσω φυσικής μεταφοράς ή εξαναγκασμένης μεταφοράς. Η αγωγή και η συναγωγή είναι δύο κύριες μέθοδοι μεταφοράς θερμότητας. Για τη μεταφορά της θερμότητας που διαχέεται από το τσιπ στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον υπό τις επιτρεπόμενες συνθήκες θερμοκρασίας, μπορούν να υιοθετηθούν οι ακόλουθες μέθοδοι για την ενίσχυση της θερμικής ψύξης αγωγιμότητας και μεταφοράς.
Υγρή ψύξη:
Η υγρή ψύξη ονομάζεται επίσης υδρόψυξη. Η απόδοση ψύξης του είναι υψηλή, η θερμική του αγωγιμότητα είναι περισσότερο από 20 φορές μεγαλύτερη από την παραδοσιακή ψύξη αέρα και δεν υπάρχει υψηλός θόρυβος ψύξης αέρα, κάτι που μπορεί να λύσει καλύτερα τα προβλήματα ψύξης και μείωσης θορύβου. Η συσκευή ψύξης υγρού μπορεί να χωριστεί χονδρικά σε τέσσερα μέρη: μικροαντλία νερού, σωλήνας κυκλοφορίας, κουτί απορρόφησης θερμότητας και ψύκτρα. Η αρχή της απαγωγής θερμότητας με ψύξη νερού είναι πολύ απλή. Η διάχυση θερμότητας με ψύξη νερού είναι μια κλειστή συσκευή κυκλοφορίας υγρού, Μέσω της ισχύος που παράγεται από την αντλία, προωθείται η κυκλοφορία του υγρού στο κλειστό σύστημα και η θερμότητα που παράγεται από το τσιπ που απορροφάται από το κιβώτιο απορρόφησης θερμότητας μεταφέρεται στη συσκευή απαγωγής θερμότητας με μεγαλύτερη περιοχή για απαγωγή θερμότητας μέσω της κυκλοφορίας του υγρού. Το ψυχρό υγρό επιστρέφει ξανά στον εξοπλισμό απορρόφησης θερμότητας για συνεχή ψύξη σε κυκλοφορία.
Τεχνολογία Heatpipe:
Ο σωλήνας θερμότητας είναι ένα στοιχείο ανταλλαγής θερμότητας με υψηλή απόδοση μεταφοράς θερμότητας. Η μεταφορά θερμότητας μεταξύ ψυχρών και θερμών ρευστών συνδέεται με τη διαδικασία αλλαγής φάσης της εξάτμισης και συμπύκνωσης του μέσου εργασίας στον σωλήνα θερμότητας. Η ισοδύναμη θερμική του αγωγιμότητα μπορεί να φτάσει 103 ~ 104 φορές αυτή του μετάλλου. Σε σύγκριση με τον παραδοσιακό εξοπλισμό απαγωγής θερμότητας, ο σωλήνας θερμότητας δεν χρειάζεται να καταναλώνει ισχύ, έχει μικρό μέγεθος χώρου και υψηλή ικανότητα ψύξης, Η μεταφορά θερμότητας ανά μονάδα επιφάνειας είναι υψηλή. Ως αποδοτικό θερμοαγώγιμο στοιχείο, ο σωλήνας θερμότητας είναι κατάλληλος για απαγωγή θερμότητας υπό υψηλή ροή θερμότητας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ηλεκτρονικά εξαρτήματα για να επιτευχθεί υψηλός ρυθμός εξαγωγής θερμότητας. Προς το παρόν, η μέγιστη ισχύς απαγωγής θερμότητας του γνωστού καλοριφέρ σωλήνων θερμότητας για απαγωγή θερμότητας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων υψηλής ισχύος έχει φτάσει τα 200 W · cm-2.
Διαφορετικές λύσεις θερμικής ψύξης έχουν διαφορετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Στην πρακτική εφαρμογή, οι διαφοροποιημένες μέθοδοι απαγωγής θερμότητας πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με τις ανάγκες του εξοπλισμού ισχύος. Μόνο με αυτόν τον τρόπο ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός μπορεί να δώσει πλήρως τη μέγιστη απόδοση και τη σταθερή διάρκεια ζωής του.
