Често използвани термични решения за електронно захранващо оборудване

   Съвременното силови електронно оборудване бързо се развива към висока интеграция, висока плътност на сглобяване и висока скорост на работа. Като ядро ​​на захранващото електронно оборудване, чипът работи все по-бързо и по-бързо, консумира все повече и повече енергия и отделя все повече и повече топлина. Ако капацитетът на разсейване на топлината на устройството не е силен, разсейването на мощността ще доведе до повишаване на температурата на активната зона на чипа и температурата на свързване в устройството.

Степента на повреда на компонентите има експоненциална връзка с тяхната температура на свързване и производителността намалява с увеличаването на температурата на свързване. Степента на повреда се увеличава два пъти за всеки 10 градуса повишаване на работната температура на компонентите.

Следователно, за да се подобри работната производителност и надеждността на силовото електронно оборудване, е по-необходимо и спешно да се извърши разумен термичен дизайн за електронно оборудване и да се вземат разумни външни мерки за разсейване на топлината. Понастоящем общите технологии за разсейване на топлината на силово електронно оборудване включват въздушно охлаждане, течно охлаждане, технология на топлинни тръби и др.

Въздушно охлаждане:

Използването на радиатор с въздушно охлаждане за охлаждане на електронни чипове е най-простият, най-директен и най-евтин метод за разсейване на топлината. Най-общо казано, технологията за въздушно охлаждане или принудително въздушно охлаждане се използва най-вече в устройства или електронно оборудване с ниска или средна консумация на енергия. Понастоящем се използват усъвършенствани вентилатори и оптимизирани радиатори с голяма площ. Охлаждащият капацитет на технологията за въздушно охлаждане може да достигне 50 W · cm-2. Принципът на радиатора с въздушно охлаждане е много прост: топлината, разсейвана от чипа, се предава към металната основа чрез свързващи материали и след това към радиатора. Топлината се разсейва във въздуха чрез естествена конвекция или принудителна конвекция. Проводимостта и конвекцията са два основни метода за пренос на топлина. За прехвърляне на топлината, разсейвана от чипа, към атмосферната среда при допустимите температурни условия, могат да бъдат приети следните методи за укрепване на проводимото и конвекционното топлинно охлаждане.

Течно охлаждане:

Течното охлаждане се нарича още водно охлаждане. Неговата ефективност на охлаждане е висока, неговата топлопроводимост е повече от 20 пъти по-голяма от тази на традиционното въздушно охлаждане и няма висок шум от въздушно охлаждане, което може по-добре да реши проблемите с охлаждането и намаляването на шума. Устройството за течно охлаждане може грубо да бъде разделено на четири части: микро водна помпа, циркулационна тръба, кутия за абсорбиране на топлина и радиатор. Принципът на разсейване на топлината при водно охлаждане е много прост. Разсейването на топлината за водно охлаждане е затворено устройство за циркулация на течност. Чрез мощността, генерирана от помпата, циркулацията на течността в затворената система се насърчава и топлината, генерирана от чипа, абсорбирана от кутията за поглъщане на топлина, се довежда до устройството за разсейване на топлина с по-голяма площ за разсейване на топлината чрез циркулацията на течността. Охладената течност се връща отново към оборудването за поглъщане на топлина за непрекъснато циркулиращо охлаждане.

Heatpipe технология:

Топлинната тръба е топлообменен елемент с висока ефективност на топлообмен. Преносът на топлина между студени и горещи флуиди е свързан с процеса на фазова промяна на изпарение и кондензация на работната среда в топлинната тръба. Неговата еквивалентна топлопроводимост може да достигне 103 ~ 104 пъти тази на метала. В сравнение с традиционното оборудване за разсейване на топлината, топлинната тръба не трябва да консумира енергия, има малък размер на пространството и висок капацитет на охлаждане, преносът на топлина на единица площ е висок. Като ефективен топлопроводим елемент, топлинната тръба е подходяща за разсейване на топлината при висок топлинен поток и може да се използва за електронни компоненти за получаване на висока скорост на изнасяне на топлина. Понастоящем максималната мощност на разсейване на топлината на известния радиатор с топлинни тръби за разсейване на топлината на електронни компоненти с висока мощност е достигнала 200 W · cm-2.

Различните решения за термично охлаждане имат различни предимства и недостатъци. При практическо приложение разнообразните методи за разсейване на топлината трябва да бъдат избрани според нуждите на енергийното оборудване. Само по този начин електронното оборудване може да даде пълен ход на своята максимална производителност и стабилен експлоатационен живот.