Projekt termiczny urządzeń elektrycznych
Obecnie podzespoły elektroniczne rozwijają się w kierunku miniaturyzacji, wysokiej integracji i wysokiej wydajności, co skutecznie poprawia wydajność sprzętu elektronicznego, a wielkość sprzętu elektronicznego również rozwija się w kierunku miniaturyzacji. Utrudnia to projektowanie termiczne produktów elektronicznych. Sprzęt elektroniczny składa się z wielu modułów jednostkowych. Gdy urządzenie jest włączone, te elementy elektroniczne będą generować dużo ciepła, a temperatura wewnątrz urządzenia gwałtownie wzrośnie. Jeśli ciepło nie może być przekazywane i emitowane na czas, poważnie wpłynie to na normalne działanie sprzętu, a nawet go uszkodzi. Dlatego projekt rozpraszania ciepła jest bardzo ważną częścią projektu konstrukcyjnego sprzętu elektronicznego.
Sposób przekazywania ciepła:
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją trzy formy przewodzenia ciepła: przewodzenie, konwekcja i promieniowanie.
Wybór trybu chłodzenia:
Ponieważ sprzęt elektroniczny składa się z wielu elementów elektronicznych, struktura sprzętu jest również złożona. Istnieje wiele wewnętrznych trybów wymiany ciepła w strukturze sprzętu elektronicznego, aw wielu przypadkach wiele z nich współistnieje. Dlatego parametry elementów elektronicznych i środowiska pracy są wymagane do wyboru metody rozpraszania ciepła. Elementy elektroniczne używane w wilgotnym środowisku muszą mieć zamkniętą konstrukcję, aby rozpraszać ciepło. W przypadku sprzętu elektronicznego, który nie wymaga zamkniętej konstrukcji, jako metodę rozpraszania ciepła wybiera się naturalne rozpraszanie ciepła. Jednak w przypadku sprzętu generującego dużo ciepła konieczne jest promowanie rozpraszania ciepła lub zastosowanie wymuszonego chłodzenia powietrzem w celu rozproszenia ciepła.
Głównie projekt termiczny:
Naturalne chłodzenie konwekcyjne powietrza: użyj obudowy urządzenia jako grzejnika, zamocuj urządzenie grzewcze na obudowie i bezpośrednio przenieś ciepło do powietrza. Naturalne chłodzenie jest bardziej odpowiednie dla urządzeń grzewczych o małej mocy.
Wymuszone konwekcyjne chłodzenie powietrza: jest nie tylko proste w konstrukcji, ale także wygodne i ekonomiczne w użyciu, a jego zastosowanie jest szersze ze względu na jego wysoką niezawodność.
Chłodzenie cieczą: ze względu na swoją wysoką wydajność i zwartość jest szeroko stosowane do chłodzenia jednostek elektronicznych o wysokiej płynności termicznej i stało się przedmiotem badań w zakresie projektowania termicznego. Chłodzenie cieczą może być jednofazowe lub dwufazowe, obejmujące głównie chłodzenie bezpośrednie lub pośrednie.
Chłodzenie TEC: Jego zaletami są brak hałasu i wibracji, zwarta konstrukcja, wygodna obsługa i konserwacja, brak czynnika chłodniczego, a wydajność chłodzenia i prędkość chłodzenia można regulować, zmieniając prąd. Jest szeroko stosowany w systemach o stałej temperaturze i gęstości mocy, a także może być stosowany do chłodzenia niskotemperaturowych nadprzewodzących urządzeń elektronicznych.
Chłodzenie mikrokanałowe:
Na anizotropowych płytkach krzemowych lub podłożach do tworzenia kanałów skali stosuje się trawienie anizotropowe. Gdy ciecz przepływa przez kanał sceny, ciecz może ogrzewać lub bezpośrednio absorbować energię cieplną. W tym czasie ciecz jest w stanie bardzo niezrównoważonym, a energia wymiany ciepła jest duża. Ponadto eksperymenty pokazują, że nawet gdy chłodziwo przepływa przez mikrokanał w jednej fazie, jego efekt chłodzenia jest znacznie lepszy niż przy użyciu wrzącej cieczy do chłodzenia.
W ostatnich latach prowadzone są ciągłe badania związane z technologią projektowania termicznego. Przy ciągłym opracowywaniu kilku materiałów o wysokiej przewodności cieplnej, szerokie zastosowanie tych materiałów znacznie poprawi obecną technologię rozpraszania ciepła sprzętu elektronicznego.
