Suuritiheyksinen elektronisten laitteiden jäähdytys
Teollisuuden laitteiden jäähdytystekniikka on itse asiassa korkeatiheyksisten elektronisten laitteiden jäähdytystekniikkaa. Se on sähköisen lämmönpoiston periaate. Kun lämpötila on liian korkea teollisuuslaitteiden käydessä, on välttämätöntä ylläpitää ja suojata itseään vähentämällä niiden suorituskykyä. Teollisuusteknologian kehittyessä teollisuusautomaation kokoonpanon tiheys on lähentynyt ja lähentynyt. Tämä osoittaa myös, että tuotantoprosessissa laitteiden lämpötila nousee tuotannon mukana. Jos lämpötilan nousuun ei ryhdytä ajoissa, elektroniset laitteet vaurioituvat ajan myötä. Suuritiheyksisten koottujen elektronisten laitteiden jäähdytystekniikka voi jäähdyttää laitteet ajoissa, mikä ei voi vain varmistaa laitteen sujuvaa toimintaa, vaan myös pidentää laitteen käyttöikää. Elektroniikkalaitteiden suunnitteluvaiheessa voimme tehdä kattavan analyysin elektroniikkalaitteiden ominaisuuksien ja lämmityselementtien tyyppien, lämpöarvon, työympäristön ja muiden tekijöiden mukaan sekä määrittää, mikä jäähdytystila valitaan.
Elektroniset laitteet tuottavat lämpöä tuotannon ja käytön aikana. Päätavoitteemme on vähentää laitteiden ja jäähdytystekniikan tuottamaa lämpöä, jotta lämpö saadaan haihtumaan ajoissa. Sen tavoitteena on ohjata kaikkien elektroniikkalaitteiden sisällä olevien komponenttien lämpötilaa, jotta elektroniikkalaite ei voi ylittää suurinta sallittua käyttölämpötilaansa tietyssä ympäristössä, ja ylläpitää vakaata ja tehokasta toimintaa. Suuritiheyksisten koottujen elektronisten laitteiden sirujen suuren tiheyden, keskittyneen lämmön, huonon työympäristön sekä komponenttien kustannusten ja valinnan kaltaisten tekijöiden vaikutuksen vuoksi monia teollisuuslaitteita käytetään ankarissa ympäristöissä, joten jäähdytysjärjestelmästä on tullut myös yksinkertainen, joten nykypäivän jäähdytystekniikan kohtaamat ongelmat ovat vakavampia.
Suuritiheyksisten koottujen elektronisten laitteiden jäähdytystekniikka:
Sivuseinän nestejäähdytystekniikka. Sivuseinän nestejäähdytystekniikka suunnittelee kaapin sivuseinään nestejäähdytyskanavan elektroniikkalaitteiden tiheää kokoonpanoa varten. Samanaikaisesti vastakkainen sivuseinä on täytetty jäähdytysnesteellä, jotta kaapin sivuseinämän lämpötila pysyy alhaisena lämmönvaihdon kautta. Elektroniikkasirun tuottama lämpö välittyy sivuseinään sisäisen moduulirakenteen kuoren kautta. Sivuseinän sisällä oleva jäähdytysneste imee lämmön ja tuo lämmön ulos elektroniikkalaitteiden ulkopuolelle. Sen toimintaperiaate on esitetty kuvassa. Jäähdytysneste on yleensä vettä, nro 65 jäähdytysnestettä, kerosiinia jne. Näillä materiaaleilla on hyvä juoksevuus ja suuri ominaislämpökapasiteetti. Virtausprosessin aikana ne voivat imeä suuren määrän lämpöä elektroniikkakaapin sivuseinästä ja tuoda lämmön ulos elektronisista laitteista, jotta elektroniikkalaitteille saadaan hyvä työympäristö.
Nestejäähdytystekniikan avulla. Nestejäähdytystekniikan avulla nestejäähdytyskanava suunnitellaan suuritiheyksisten elektronisten laitteiden moduulirakenteen kuoreen, johdetaan jäähdytysneste kuoreen ja pidetään moduulirakenteen kuori alhaisessa lämpötilassa lämmönvaihtimen kautta. Elektroniikkalaitteen sirun tuottama lämpö välittyy moduulirakenteen kuoreen liitäntämateriaalin kautta ja sitten jäähdytysnesteeseen lämmönpoistokuoren kautta. Jäähdytysneste imee lämmön ja tuo lämmön ulos elektroniikkalaitteiden ulkopuolelle. Jäähdytysneste on yleensä valmistettu samoista materiaaleista kuin sivuseinämän nestejäähdytys. Nesteen läpikulkuprosessissa se voi imeä suuren määrän lämpöä moduulirakenteen kuoresta ja tuoda lämmön ulos elektronisista laitteista, jotta sirulle saadaan hyvä työympäristö. Verrattuna sivuseinän nestejäähdytystekniikkaan, nestejäähdytystekniikka voi viedä enemmän lämpöä.
Mikrokanavajäähdytystekniikka. Yleensä kanavaa, jonka ekvivalenttihalkaisija on suurempi kuin 1 mm, kutsutaan tavalliseksi kanavaksi ja kanavaa, jonka vastaava halkaisija on alle 1 mm, kutsutaan mikrokanavaksi. Tavallisiin kanaviin verrattuna mikrokanavien suurimmat edut ovat: suuri lämmönvaihtopinta-ala ja korkea lämmönvaihtotehokkuus. Mikrokanavajäähdytystekniikka voi ratkaista suuren paikallisen tehonkulutuksen omaavien sirujen lämmönpoisto-ongelman suunnittelemalla perinteisen nestekanavan mikrokanavaksi tiheästi koottujen elektroniikkalaitteiden moduulien keskitetyn lämmityksen alueella.
Vaiheenvaihtojäähdytystekniikka. Perustuu periaatteeseen, että faasinmuutosmateriaalit imevät suuren määrän lämpöä sulaessaan kiinteästä olomuodosta nestemäiseen tai jopa kaasumaiseen tilaan, sirun lämpötilan nousu suuritiheyksisissä elektronisissa laitteissa voidaan viivästyttää tietyn ajan sisällä, joten että elektroniset laitteet voivat toimia normaalisti tietyn ajan sisällä. Vaiheenmuutosmateriaaleille on yleensä ominaista korkea sulamislämpö, korkea ominaislämpökapasiteetti, korkea lämmönjohtavuus ja ei korroosiota.
Liitäntämateriaali, jolla on korkea lämmönjohtavuus ja alhainen lämmönvastus. Korkean lämmönjohtavuuden ja alhaisen lämmönkestävyyden rajapintamateriaalit koostuvat pääasiassa silikonirasvasta, silikageelistä, faasinmuutosmateriaaleista, faasinmuutosmetalleista jne. Näillä materiaaleilla on korkea lämmönjohtavuus ja ne ovat erittäin pehmeitä . Siksi tämän materiaalin asentaminen komponenttien ja kylmälevyjen väliin voi tehokkaasti parantaa lämmönjohtavuutta ja vähentää korkean elektronisen laitteen lämmönkestävyyttä, jotta varmistetaan elektronisten laitteiden normaali toiminta.
Suuritiheyksiset elektroniset laitteet on jäähdytettävä ajoissa käytön aikana. Paikallisia kuumia pisteitä voidaan hallita vähentämällä lämmönkulutusta ja valitsemalla tehokkaita lämmönpoistomenetelmiä. Lämmönpoistotilan suunnittelussa tulee ottaa käyttöön erilaisia jäähdytystiloja laitteen ominaisuuksien mukaan laitteen normaalin toiminnan varmistamiseksi. Samaan aikaan polun lämpövastusta voidaan vähentää lisäämällä korkean lämmönjohtavuuden ja alhaisen lämmönvastuksen rajapintamateriaaleja, jotta voidaan varmistaa elektronisten laitteiden korkea ja luotettava toiminta, pidentää käyttöikää ja vähentää käyttökustannuksia.
