Сравнение на технологиите за въздушно и течно охлаждане на силови електронни устройства

С непрекъснатото развитие на силовата електронна технология обемът на преобразувателното оборудване има тенденция да бъде компактен, а системата - сложна. Високата топлинна плътност се превърна в неустоима тенденция за развитие. За да отговорят на търсенето на висока топлинна плътност, традиционните термични решения, като вентилатори и радиатори, продължават да правят иновации, а нови и ефективни методи за разсейване на топлината се появяват безкрайно. Пред много методи за охлаждане се превърна в голяма грижа за дизайнерите да разграничат капацитета на разсейване на топлината на различните методи за разсейване на топлината, така че да изберат икономичен и надежден метод за разсейване на топлината.

Капацитет за пренос на топлина:

За въздуха коефициентът на топлопреминаване на естественото въздушно охлаждане е много нисък, с максимум 10W / (m2k). Ако температурната разлика между повърхността на радиатора и въздуха е 50 градуса, топлината, отнета от въздуха на квадратен сантиметър от площта на разсейване на топлината, е до 0,05 W. Режимът на топлопреминаване с най-силна способност за пренос на топлина е процесът на топлопреминаване с фазова промяна, а редът на коефициента на топлопреминаване на водата е 103 ~ 104. Причината, поради която капацитетът на топлопреминаване на топлопровода е голям е, че топлопреминаването Процесът на изпарителна секция и кондензационна секция е топлопренос на фазова промяна.

Въздушно охлаждане:

Методът на въздушно охлаждане има ниска цена и висока надеждност. Въпреки това, поради малкия си капацитет за разсейване на топлина, той е приложим само в случай на малка мощност и голямо пространство за разсейване на топлина. Понастоящем изследователската гореща точка на радиатора с въздушно охлаждане е да интегрира топлинната тръба и перката, да използва високия капацитет на топлопреминаване на топлопровода, за да предаде топлината равномерно към повърхността на перката, да подобри равномерността на температурата на повърхността на перката и след това да подобри нейната ефективност на разсейване на топлината. Охлаждането с въздушна конвекция е често срещан метод за охлаждане за силовите електронни компоненти в момента. Неговата обща структура е формата на радиатор и вентилатор. Въпреки че конструкцията има удобно изпълнение и ниска цена, нейният капацитет за разсейване на топлина е ограничен.

Течно охлаждане:

Въпреки че технологията за въздушно охлаждане продължава да се подобрява, самото въздушно охлаждане е ограничено от капацитета на разсейване на топлината. С непрекъснатото подобряване на топлинния поток, приложението на устройства за течно охлаждане с по-голям капацитет на разсейване на топлината ще бъде популярно. Според изследването, приблизителният диапазон на коефициента на топлопреминаване на газ при принудителна конвекция е 20 ~ 100W / (M2 степен), а коефициентът на топлопреминаване на принудителна конвекция на водата е до 15000w / (M2 степен), което е повече от 100 пъти повече от принудителната конвекция на въздуха.

Оценката на капацитета за разсейване на топлината за радиатора е ограничена от много фактори, тъй като също така е ограничена от условията на околната среда, размера на компонента, температурата на масата на радиатора и други фактори.