Disiparea termică a echipamentelor electrice electronice

     Echipamentele electronice moderne de putere se dezvoltă rapid către integrare ridicată, asamblare de înaltă densitate și viteză mare de funcționare. Ca nucleu al echipamentelor electronice de putere, cipul funcționează din ce în ce mai repede, consumă din ce în ce mai multă energie și emite din ce în ce mai multă căldură. Dacă capacitatea de disipare a căldurii a dispozitivului nu este puternică, Disiparea puterii va determina creșterea temperaturii zonei active a cipului și temperatura joncțiunii în dispozitiv.

Rata de eșec a componentelor are o relație exponențială cu temperatura joncțiunii lor, iar performanța scade odată cu creșterea temperaturii joncțiunii. Rata de eșec crește de două ori pentru fiecare creștere cu 10 °C a temperaturii de lucru a componentelor.

Prin urmare, pentru a îmbunătăți performanța de lucru și fiabilitatea echipamentelor electronice de putere, este mai necesar și mai urgent să se efectueze o proiectare termică rezonabilă pentru echipamentele electronice și să se ia măsuri rezonabile de disipare a căldurii externe. În prezent, tehnologiile comune de disipare a căldurii ale echipamentelor electronice de alimentare includ răcirea aerului, răcirea cu lichid, tehnologia conductelor de căldură etc.

Răcire cu aer:

Utilizarea radiatorului răcit cu aer pentru a răci cipurile electronice este cea mai simplă, cea mai directă și cea mai ieftină metodă de disipare a căldurii. În general, tehnologia de răcire cu aer sau de răcire forțată a aerului este utilizată în cea mai mare parte în dispozitive sau echipamente electronice cu consum redus sau mediu de energie. În prezent, ventilatoare avansate și chiuvete de căldură optimizate de suprafață mare sunt utilizate, Capacitatea de răcire a tehnologiei de răcire cu aer poate ajunge la 50W · cm-2. Principiul radiatorului răcit cu aer este foarte simplu: căldura disipată de cip este transmisă la baza metalică prin materiale de lipire, iar apoi la radiator, Căldura este disipată în aer prin convecție naturală sau convecție forțată. Conducerea și convecția sunt două metode principale de transfer de căldură. Pentru a transfera căldura disipată de cip în mediul atmosferic în condițiile de temperatură admisibile, pot fi adoptate următoarele metode pentru a consolida disiparea căldurii de conducere și convecție.

Răcire cu lichid:

Răcirea cu lichid se mai numește și răcire cu apă. Eficiența sa de disipare a căldurii este ridicată, conductivitatea căldurii este de peste 20 de ori mai mare decât cea a răcirii tradiționale a aerului și nu există un zgomot ridicat de răcire a aerului, ceea ce poate rezolva mai bine problemele de răcire și de reducere a zgomotului. Dispozitivul de disipare a căldurii de răcire a lichidului poate fi împărțit aproximativ în patru părți: micro-pompă de apă, țeavă circulantă, cutie de absorbție a căldurii și chiuvetă de căldură. Principiul disipării căldurii de răcire a apei este foarte simplu. Disiparea căldurii de răcire a apei este un dispozitiv de circulație lichid închis, Prin puterea generată de pompă, se promovează circulația lichidului în sistemul închis, iar căldura generată de cipul absorbit de cutia de absorbție a căldurii este adusă la dispozitivul de disipare a căldurii cu o suprafață mai mare pentru disiparea căldurii prin circulația lichidului. Lichidul răcit revine din nou la echipamentul de absorbție a căldurii pentru disiparea continuă a căldurii.

Tehnologia heatpipe:

Conducta de căldură este un element de schimb de căldură cu eficiență ridicată a transferului de căldură. Transferul de căldură între fluidele reci și fierbinți este cuplat de procesul de schimbare a fazei de evaporare și condensare a mediului de lucru în conducta de căldură. Conductivitatea termică echivalentă poate ajunge la 103 ~ 104 ori mai mare decât cea a metalului. În comparație cu echipamentele tradiționale de disipare a căldurii, conducta de căldură nu trebuie să consume energie, are dimensiuni mici de spațiu și capacitate mare de răcire, Transferul de căldură pe unitatea de suprafață este mare. Ca element eficient de conducere a căldurii, conducta de căldură este potrivită pentru disiparea căldurii sub flux de căldură ridicat și poate fi utilizată pentru componente electronice pentru a obține o rată ridicată de export de căldură. În prezent, puterea maximă de disipare a căldurii a radiatorului cunoscut al conductei de căldură pentru disiparea căldurii componentelor electronice de mare putere a ajuns la 200W · cm-2.

Diferite soluții de disipare a căldurii au diferite avantaje și dezavantaje. În aplicarea practică, metodele diversificate de disipare a căldurii trebuie selectate în funcție de nevoile echipamentelor electrice . Numai în acest fel, echipamentul electronic poate oferi un joc complet performanțelor sale maxime și unei durate de viață stabile.