راه حل های حرارتی تجهیزات برق الکترونیکی رایج استفاده می شود

   تجهیزات الکترونیکی قدرت مدرن به سرعت در حال توسعه به سمت یکپارچگی بالا، مونتاژ با چگالی بالا و سرعت عملیات بالا هستند. به عنوان هسته تجهیزات الکترونیکی قدرت، تراشه سریعتر و سریعتر کار می کند، انرژی بیشتری مصرف می کند و گرمای بیشتری منتشر می کند. اگر ظرفیت اتلاف حرارت دستگاه قوی نباشد، اتلاف نیرو باعث افزایش دمای ناحیه فعال تراشه و دمای محل اتصال در دستگاه می شود.

میزان خرابی قطعات با دمای محل اتصال آنها رابطه نمایی دارد و با افزایش دمای اتصال، عملکرد کاهش می یابد. میزان خرابی به ازای هر 10 درجه افزایش دمای کار قطعات دو برابر افزایش می یابد.

بنابراین، به منظور بهبود عملکرد کار و قابلیت اطمینان تجهیزات الکترونیکی قدرت، انجام طراحی حرارتی معقول برای تجهیزات الکترونیکی و انجام اقدامات اتلاف گرمای خارجی معقول‌تر ضروری و ضروری است. در حال حاضر، فناوری های متداول اتلاف حرارت تجهیزات الکترونیکی قدرت شامل خنک کننده هوا، خنک کننده مایع، فناوری لوله های حرارتی و غیره است.

خنک کننده هوا:

استفاده از هیت سینک هوا خنک برای خنک کردن تراشه های الکترونیکی ساده ترین، مستقیم ترین و کم هزینه ترین روش اتلاف حرارت است. به طور کلی، فن آوری خنک کننده هوا یا خنک کننده هوای اجباری بیشتر در دستگاه ها یا تجهیزات الکترونیکی با مصرف برق کم یا متوسط ​​استفاده می شود. در حال حاضر از فن های پیشرفته و هیت سینک های بهینه سازی شده با مساحت بزرگ استفاده می شود، ظرفیت خنک کنندگی فناوری خنک کننده هوا می تواند به 50 وات · سانتی متر{3}} برسد. اصل هیت سینک خنک کننده با هوا بسیار ساده است: گرمای دفع شده توسط تراشه از طریق مواد چسبنده به پایه فلزی منتقل می شود و سپس به هیت سینک، گرما از طریق همرفت طبیعی یا جابجایی اجباری در هوا پخش می شود. هدایت و همرفت دو روش اصلی انتقال حرارت هستند. برای انتقال گرمای پراکنده شده توسط تراشه به محیط اتمسفر در شرایط دمایی مجاز می توان از روش های زیر برای تقویت رسانایی و خنک سازی حرارتی همرفت استفاده کرد.

خنک کننده مایع:

خنک کننده مایع را خنک کننده آب نیز می گویند. راندمان خنک کنندگی آن بالاست، رسانایی گرمایی آن بیش از 20 برابر خنک کننده هوای سنتی است و صدای خنک کننده هوا زیاد نیست که می تواند مشکلات خنک کننده و کاهش صدا را بهتر حل کند. دستگاه خنک کننده مایع را می توان تقریباً به چهار قسمت تقسیم کرد: پمپ آب میکرو، لوله گردشی، جعبه جذب حرارت و سینک حرارتی. اصل اتلاف گرمای خنک کننده آب بسیار ساده است. اتلاف گرمای خنک کننده آب یک دستگاه گردش مایع بسته است، از طریق نیروی تولید شده توسط پمپ، گردش مایع در سیستم بسته ارتقا می یابد و گرمای تولید شده توسط تراشه جذب شده توسط جعبه جذب گرما به دستگاه اتلاف گرما می رسد. منطقه بزرگتر برای اتلاف گرما از طریق گردش مایع. مایع خنک شده دوباره به تجهیزات جذب گرما برای خنک سازی مداوم در گردش باز می گردد.

تکنولوژی Heatpipe:

لوله حرارتی یک عنصر تبادل حرارت با راندمان انتقال حرارت بالا است. انتقال حرارت بین سیالات سرد و گرم با فرآیند تغییر فاز تبخیر و متراکم شدن محیط کار در لوله حرارتی همراه است. رسانایی حرارتی معادل آن می تواند به 103 تا 104 برابر فلز برسد. در مقایسه با تجهیزات اتلاف حرارت سنتی، لوله حرارتی نیازی به مصرف برق ندارد، فضای کوچک و ظرفیت خنک کنندگی بالایی دارد، انتقال حرارت در واحد سطح بالا است. به عنوان یک عنصر رسانای گرما کارآمد، لوله حرارتی برای اتلاف گرما تحت شار حرارتی بالا مناسب است و می تواند برای قطعات الکترونیکی برای به دست آوردن نرخ صادرات حرارت بالا استفاده شود. در حال حاضر حداکثر توان اتلاف حرارت رادیاتور لوله حرارتی شناخته شده برای اتلاف حرارت قطعات الکترونیکی پرقدرت به 200W · cm{4}} رسیده است.

راه حل های خنک کننده حرارتی مختلف مزایا و معایب متفاوتی دارند. در کاربرد عملی، روش‌های اتلاف حرارت متنوع باید با توجه به نیاز تجهیزات قدرت انتخاب شوند. تنها از این طریق است که تجهیزات الکترونیکی می توانند حداکثر عملکرد و عمر مفید خود را به طور کامل بازی کنند.