Elektrinio įrenginio šiluminė konstrukcija
Šiuo metu elektroniniai komponentai vystosi link miniatiūrizavimo, didelio integravimo ir didelio efektyvumo, o tai efektyviai pagerina elektroninės įrangos našumą, o elektroninės įrangos dydis taip pat vystosi link miniatiūrizavimo. Tai apsunkina elektroninių gaminių terminį projektavimą. Elektroninė įranga sudaryta iš kelių modulių. Įjungus įrangą, šie elektroniniai komponentai generuos daug šilumos, o temperatūra įrangos viduje sparčiai kils. Jei šilumos nepavyks perduoti ir išleisti laiku, tai rimtai pakenks normaliam įrangos veikimui ir netgi ją sugadins. Todėl šilumos išsklaidymo dizainas yra labai svarbi elektroninės įrangos konstrukcijos dalis.
Šilumos perdavimo būdas:
Paprastai yra trys šilumos laidumo formos: laidumas, konvekcija ir spinduliuotė.
Šaldymo režimo pasirinkimas:
Kadangi elektroninėje įrangoje yra keli elektroniniai komponentai, įrangos struktūra taip pat yra sudėtinga. Elektroninės įrangos struktūroje yra daug vidinių šilumos perdavimo režimų, ir daugeliu atvejų daugelis jų egzistuoja kartu. Todėl norint pasirinkti šilumos išsklaidymo būdą, reikalingi elektroninių komponentų ir darbo aplinkos parametrai. Drėgnoje aplinkoje naudojami elektroniniai komponentai turi būti uždaro dizaino, kad išsklaidytų šilumą. Elektroninei įrangai, kuriai nereikia uždaro dizaino, kaip šilumos išsklaidymo būdas pasirenkamas natūralus šilumos išsklaidymo būdas, tačiau daug šilumos generuojančiai įrangai būtina skatinti šilumos išsklaijimą arba naudoti priverstinį oro aušinimą šilumai išsklaidyti.
Daugiausia šiluminis dizainas:
Natūralus konvekcinis oro aušinimas: naudokite įrangos korpusą kaip radiatorių, pritvirtinkite šildymo įrenginį ant korpuso ir tiesiogiai perkelkite šilumą į orą. Natūralus vėsinimas labiau tinka mažos galios šildymo prietaisams.
Oro aušinimas priverstine konvekcija: jis ne tik paprastos konstrukcijos, bet ir patogus bei ekonomiškas naudoti, o dėl didelio patikimumo jo naudojimas yra platesnis.
Aušinimas skysčiu: dėl didelio efektyvumo ir kompaktiškumo jis plačiai naudojamas elektroniniams blokams, turintiems didelį šiluminį sklandumą, aušinti ir tapo šiluminio projektavimo tyrimų centru. Aušinimas skysčiu gali būti vienfazis arba dvifazis, daugiausia įskaitant tiesioginį arba netiesioginį aušinimą.
TEC aušinimas: Jo pranašumai yra be triukšmo ir vibracijos, kompaktiška konstrukcija, patogus valdymas ir priežiūra, nėra šaltnešio, o aušinimo pajėgumą ir aušinimo greitį galima reguliuoti keičiant srovę. Jis plačiai naudojamas sistemose su pastovia temperatūra ir galios tankiu, taip pat gali būti naudojamas aušinti žemos temperatūros superlaidžius elektroninius prietaisus.
Mikrokanalinis aušinimas:
Ant anizotropinių silicio plokštelių ar substratų anizotropinis ėsdinimas naudojamas masto kanalams sukurti. Kai skystis teka per scenos kanalą, skystis gali šildyti arba tiesiogiai sugerti šilumos energiją. Šiuo metu skystis yra labai nesubalansuotas, o šilumos perdavimo energija yra didelė. Be to, eksperimentai rodo, kad net kai aušinimo skystis teka per mikrokanalą viena faze, jo vėsinimo efektas yra daug geresnis nei naudojant aušinimo skystį.
Pastaraisiais metais buvo atliekami nuolatiniai tyrimai, susiję su šiluminio projektavimo technologija. Nuolat kuriant kelias aukšto šilumos laidumo medžiagas, platus šių medžiagų naudojimas labai pagerins dabartinę elektroninės įrangos šilumos išsklaidymo technologiją.
