начини за охлаждане на електронни устройства с висока плътност

Кратко представяне на технологията за охлаждане:

Технологията за охлаждане на индустриалното оборудване всъщност е технологията за охлаждане на сглобено електронно оборудване с висока плътност. Това е принципът на електрическото разсейване на топлината. Когато температурата е твърде висока по време на работа на индустриалното оборудване, е необходимо да се поддържа и защитава чрез намаляване на неговата производителност. С развитието на индустриалната технология плътността на сглобяването на индустриалната автоматизация става все по-близо и по-близо. Това също показва, че в производствения процес температурата на оборудването ще се повиши с производствената операция. Ако не се вземат навреме мерки за повишаване на температурата, електронното оборудване ще се повреди с времето. Технологията за охлаждане на сглобено електронно оборудване с висока плътност може да охлади оборудването навреме, което може не само да осигури гладката работа на оборудването, но и да удължи експлоатационния живот на оборудването. В етапа на проектиране на електронно оборудване можем да направим цялостен анализ според характеристиките на електронното оборудване и видовете нагревателни елементи, калоричност, работна среда и други фактори и да определим кой режим на охлаждане да приемем.

Проблеми с технологията на охлаждане:

Електронните устройства ще генерират топлина по време на производство и работа. Нашата основна цел е как да намалим топлината, генерирана от оборудването и технологията за охлаждане, за да разсеем топлината навреме. Неговата цел е да контролира температурата на всички компоненти вътре в електронното оборудване, така че електронното оборудване да не може да превиши максимално допустимата работна температура в специфична среда и да поддържа стабилна и ефективна работа. Поради високата плътност на сглобените чипове за електронно оборудване с висока плътност, концентрираната топлина, лошата работна среда, съчетано с влиянието на фактори като цена и избор на компоненти, много промишлени устройства се използват в тежка среда, така че охладителната система също е станала просто, така че проблемите, пред които е изправена днешната технология за охлаждане, са по-сериозни.

Технология на охлаждане на сглобено електронно оборудване с висока плътност:

Технология за течно охлаждане на страничната стена. Технологията за течно охлаждане на страничната стена проектира канал за течно охлаждане на страничната стена на шкафа за сглобяване с висока плътност на електронно оборудване. В същото време противоположната странична стена се пълни с охлаждаща течност, за да се поддържа ниска температура на страничната стена на шкафа чрез топлообмен. Топлината, генерирана от чипа на електронното оборудване, се предава към страничната стена през корпуса на структурата на вътрешния модул. Охлаждащата течност вътре в страничната стена абсорбира топлината и извежда топлината навън към електронното оборудване. Принципът му на работа е показан на фигурата. Охлаждащата течност обикновено е вода, охлаждаща течност № 65, керосин и др. Тези материали имат добра течливост и голям специфичен топлинен капацитет. По време на процеса на потока те могат да абсорбират голямо количество топлина от страничната стена на шкафа за електронно оборудване и да извеждат топлината от електронното оборудване, така че да осигурят добра работна среда за електронното оборудване.

Чрез технология за течно охлаждане. Чрез технологията за течно охлаждане се проектира каналът за течно охлаждане в обвивката на структурата на модула на електронното оборудване с висока плътност, преминава охлаждащата течност към обвивката и поддържа обвивката на модулната структура при ниска температура чрез топлообменник. Топлината, генерирана от чипа на електронното оборудване, се предава към обвивката на модулната структура през интерфейсния материал и след това се предава на охлаждащата течност през обвивката за разсейване на топлината. Охлаждащата течност абсорбира топлината и извежда топлината навън към електронното оборудване. Охлаждащата течност обикновено е направена от същите материали като течното охлаждане на страничната стена. В процеса на преминаване на течността той може да абсорбира голямо количество топлина от обвивката на модулната структура и да изведе топлината от електронното оборудване, така че да осигури добра работна среда за чипа. В сравнение с технологията за течно охлаждане на страничната стена, технологията за течно охлаждане може да отнеме повече топлина.

Микроканална технология за охлаждане. Обикновено каналът с еквивалентен диаметър по-голям от 1 mm се нарича обикновен канал, а каналът с еквивалентен диаметър по-малък от 1 mm се нарича микроканал. В сравнение с обикновените канали най-големите предимства на микроканалите са: голяма площ на топлообмен и висока ефективност на топлообмен. Технологията за микроканално охлаждане може да реши проблема с разсейването на топлината на чипове с висока локална консумация на енергия чрез проектиране на традиционния флуиден канал в микроканал в зоната на концентрирано нагряване на сглобени електронни модули с висока плътност.

Технология за охлаждане с промяна на фазите. Въз основа на принципа, че материалите с промяна на фазата абсорбират голямо количество топлина в процеса на топене от твърдо състояние в течно или дори газообразно състояние, повишаването на температурата на чипа в сглобено електронно оборудване с висока плътност може да се забави в рамките на определено време, така че че електронното оборудване може да работи нормално в рамките на определено време. Материалите с фазова промяна обикновено имат характеристиките на висока латентна топлина на топене, висок специфичен топлинен капацитет, висока топлопроводимост и липса на корозия.

Интерфейсен материал с висока топлопроводимост и ниско термично съпротивление. Интерфейсните материали с висока топлопроводимост и ниско термично съпротивление се състоят главно от силиконова грес, силикагел, фазово променящи се материали, фазово променящи се метали и др. тези материали имат висока топлопроводимост и са много меки . Следователно инсталирането на този материал между компонентите и студените плочи може ефективно да подобри топлопроводимостта и да намали термичното съпротивление на високо електронно оборудване, така че да осигури нормалната работа на електронното оборудване.

Електронното оборудване с висока плътност трябва да се охлажда навреме по време на работа. Локалните горещи точки могат да се контролират чрез намаляване на потреблението на топлина и избор на ефективни методи за разсейване на топлината. При проектирането на режима на разсейване на топлината трябва да се приемат различни режими на охлаждане според характеристиките на оборудването, за да се осигури нормалната работа на оборудването. В същото време топлинното съпротивление на пътя може да бъде намалено чрез добавяне на интерфейсни материали с висока топлопроводимост и ниско термично съпротивление, така че да се осигури висока и надеждна работа на електронното оборудване, да се удължи експлоатационният живот и да се намалят разходите за експлоатация.