способи охолодження електронних пристроїв високої щільності

Короткий огляд технології охолодження:

Технологія охолодження промислового обладнання насправді є технологією охолодження електронного обладнання високої щільності. Це принцип розсіювання електричного тепла. Коли під час роботи промислового обладнання температура надто висока, необхідно підтримувати та захищати його, знижуючи його продуктивність. З розвитком промислових технологій щільність складання промислової автоматизації ставала все ближчою. Це також свідчить про те, що в процесі виробництва температура обладнання зростатиме разом із виробничою операцією. Якщо вчасно не вжити заходів щодо підвищення температури, електронне обладнання з часом буде пошкоджено. Технологія охолодження зібраного електронного обладнання високої щільності може вчасно охолодити обладнання, що може не тільки забезпечити безперебійну роботу обладнання, але й продовжити термін служби обладнання. На етапі проектування електронного обладнання ми можемо провести комплексний аналіз відповідно до характеристик електронного обладнання та типів нагрівальних елементів, теплотворної здатності, робочого середовища та інших факторів, а також визначити, який режим охолодження прийняти.

Проблеми з технологією охолодження:

Електронні пристрої виділяють тепло під час виробництва та експлуатації. Наша основна мета полягає в тому, як зменшити тепло, що виділяється обладнанням, і технологією охолодження, щоб вчасно розсіювати тепло. Його метою є контроль температури всіх компонентів всередині електронного обладнання, щоб електронне обладнання не могло перевищити свою максимально допустиму робочу температуру в певному середовищі та підтримувати стабільну та ефективну роботу. Через високу щільність зібраних мікросхем електронного обладнання, концентроване тепло, погане робоче середовище, а також вплив таких факторів, як вартість і вибір компонентів, багато промислових пристроїв використовуються в суворих умовах, тому система охолодження також стала простий, тому проблеми, з якими стикається сучасна технологія охолодження, є серйознішими.

Технологія охолодження електронного обладнання високої щільності:

Технологія рідинного охолодження бічної стінки. Технологія рідинного охолодження бічної стінки створює канал рідинного охолодження на бічній стінці корпусу для високої щільності складання електронного обладнання. У той же час протилежна бічна стінка заповнюється теплоносієм для підтримки низької температури на бічній стінці шафи за рахунок теплообміну. Тепло, що виділяється мікросхемою електронного обладнання, передається на бічні стінки через корпус внутрішньої конструкції модуля. Охолоджуюча рідина всередині бічної стінки поглинає тепло і виводить тепло назовні електронного обладнання. Принцип його роботи показаний на малюнку. Охолоджувальною рідиною зазвичай є вода, охолоджуюча рідина № 65, гас тощо. Ці матеріали мають хорошу текучість і велику питому теплоємність. Під час процесу потоку вони можуть поглинати велику кількість тепла від бічної стінки корпусу електронного обладнання та виводити тепло з електронного обладнання, щоб забезпечити гарне робоче середовище для електронного обладнання.

Завдяки технології рідинного охолодження. Технологія рідинного охолодження передбачає розроблення каналу рідинного охолодження в корпусі високощільної конструкції модуля електронного обладнання, пропускання охолоджуючої рідини в корпус і підтримку низької температури оболонки модульної конструкції через теплообмінник. Тепло, що генерується мікросхемою електронного обладнання, передається до оболонки модульної конструкції через матеріал інтерфейсу, а потім передається до теплоносія через оболонку для розсіювання тепла. Охолоджуюча рідина поглинає тепло і виводить його назовні електронного обладнання. Охолоджуюча рідина зазвичай виготовляється з тих самих матеріалів, що й рідинне охолодження бічних стінок. У процесі проходження рідини він може поглинати велику кількість тепла від оболонки модульної структури та виводити тепло з електронного обладнання, щоб забезпечити гарне робоче середовище для чіпа. Порівняно з технологією рідинного охолодження бічних стінок, технологія рідинного охолодження може забирати більше тепла.

Мікроканальна технологія охолодження. Як правило, канал з еквівалентним діаметром більше 1 мм називається звичайним каналом, а канал з еквівалентним діаметром менше 1 мм називається мікроканалом. У порівнянні зі звичайними каналами найбільшими перевагами мікроканалів є: велика площа теплообміну та висока ефективність теплообміну. Технологія мікроканального охолодження може вирішити проблему розсіювання тепла чіпами з високим локальним енергоспоживанням шляхом проектування традиційного каналу рідини в мікроканал у зоні концентрованого нагріву високощільних зібраних модулів електронного обладнання.

Технологія фазозмінного охолодження. Базуючись на принципі, згідно з яким матеріали зі зміною фази поглинають велику кількість тепла в процесі плавлення з твердого стану в рідкий або навіть газоподібний, підвищення температури чіпа в електронному обладнанні з високою щільністю може бути відкладено протягом певного часу, тому щоб електронне обладнання могло нормально працювати протягом певного часу. Матеріали з фазовою зміною зазвичай мають характеристики високої прихованої теплоти плавлення, високої питомої теплоємності, високої теплопровідності та відсутності корозії.

Інтерфейсний матеріал із високою теплопровідністю та низьким термічним опором. Інтерфейсні матеріали з високою теплопровідністю та низьким термічним опором складаються в основному із силіконового мастила, силікагелю, матеріалів із зміною фази, металів із зміною фази тощо. Ці матеріали мають високу теплопровідність і дуже м’які. . Таким чином, встановлення цього матеріалу між компонентами та холодними пластинами може ефективно покращити теплопровідність і зменшити термічний опір високого електронного обладнання, щоб забезпечити нормальну роботу електронного обладнання.

Електронне обладнання високої щільності необхідно вчасно охолоджувати під час роботи. Локальні гарячі точки можна контролювати шляхом зменшення споживання тепла та вибору ефективних методів розсіювання тепла. У проекті режиму розсіювання тепла повинні бути прийняті різні режими охолодження відповідно до характеристик обладнання, щоб забезпечити нормальну роботу обладнання. У той же час термічний опір шляху можна зменшити шляхом додавання матеріалів інтерфейсу з високою теплопровідністю та низьким термічним опором, щоб забезпечити високу та надійну роботу електронного обладнання, продовжити термін служби та зменшити експлуатаційні витрати.