Elektroninės elektros įrangos šilumos išsklaidymas
Šiuolaikinė elektros elektroninė įranga sparčiai vystosi link didelės integracijos, didelio tankio surinkimo ir didelio veikimo greičio. Kaip elektros elektroninės įrangos branduolys, lustas veikia greičiau ir greičiau, sunaudoja vis daugiau energijos ir skleidžia vis daugiau šilumos. Jei prietaiso šilumos išsklaidymo talpa nėra stipri, galios išsklaidymas sukels lusto aktyvios srities temperatūros kilimą ir jungiamosios temperatūros temperatūrą įrenginyje.
Komponentų gedimo greitis turi eksponentinį ryšį su jų jungiamosios temperatūros, o našumas mažėja padidėjus sankryžos temperatūrai. Gedimų dažnis padidėja du kartus kas 10 °C padidinant komponentų darbinės temperatūros padidėjimą.
Todėl, siekiant pagerinti elektros elektroninės įrangos darbingumą ir patikimumą, būtina ir skubiau atlikti pagrįstą elektroninės įrangos šiluminį projektavimą ir imtis pagrįstų išorinių šilumos išsklaidymo priemonių. Šiuo metu bendros elektros elektroninės įrangos šilumos išsklaidymo technologijos apima oro aušinimą, skysčių aušinimą, šilumos vamzdžių technologiją ir kt.
Oro aušinimas:
Naudojant oru aušinamą šilumą elektroninių lustų aušinimui, yra paprasčiausias, tiesioginis ir pigiausias šilumos išsklaidymo metodas. Apskritai, oro aušinimo arba priverstinio oro aušinimo technologija dažniausiai naudojama įrenginiuose ar elektroninėje įrangoje, kurioje sunaudojama maža arba vidutinė galia. Šiuo metu naudojami pažangūs ventiliatoriai ir optimizuotos didelio ploto šilumos kriauklės, Oro aušinimo technologijos aušinimo galia gali siekti 50W · cm-2. Oru aušinamo šilumokaičio principas yra labai paprastas: lusto išsklaidyta šiluma perduodama į metalinį pagrindą per klijavimo medžiagas, o tada į šilumos kriauklę šiluma išsklaidoma į orą per natūralią konvekciją arba priverstinę konvekciją. Laidus ir konvekcija yra du pagrindiniai šilumos perdavimo būdai. Norint perkelti lusto išsklaidytą šilumą į atmosferos aplinką leistinomis temperatūros sąlygomis, galima naudoti šiuos metodus, kad būtų sustiprintas laidumo ir konvekcinės šilumos išsklaidymas.
Skysčio aušinimas:
Skystas aušinimas taip pat vadinamas vandens aušinimu. Jo šilumos išsklaidymo efektyvumas yra didelis, jo šilumos laidumas yra daugiau nei 20 kartų didesnis nei tradicinis oro aušinimas, ir nėra didelio oro aušinimo triukšmo, kuris gali geriau išspręsti aušinimo ir triukšmo mažinimo problemas. Skysto aušinimo šilumos išsklaidymo įtaisą galima suskirstyti į keturias dalis: mikro vandens siurblį, cirkuliacinius vamzdžius, šilumos sugėrimo dėžutę ir šilumos kriauklę. Vandens aušinimo šilumos išsklaidymo principas yra labai paprastas. Vandens aušinimo šilumos išsklaidymas yra uždaras skysčio cirkuliacinis įtaisas, Per siurblio generuojamą galią skatinama skysčio cirkuliacija uždaroje sistemoje, o šilumos absorbcijos dėžutės absorbuojamas lustas generuoja šilumą į šilumos išsklaidymo įrenginį, kurio didesnis plotas šilumos išsklaidymas per skystą cirkuliaciją. Aušinamas skystis vėl grįžta į šilumos sugėrimo įrangą, kad būtų galima nuolat cirkuliuoti šilumos išsklaidymą.
Šilumos vamzdžių technologija:
Šilumos vamzdis yra šilumos mainų elementas, turintis didelį šilumos perdavimo efektyvumą. Šilumos perdavimą tarp šaltų ir karštų skysčių suporuoja darbinės terpės garavimo ir kondensacijos fazės keitimo procesas šilumos vamzdyje. Jo ekvivalentinis šilumos laidumas gali siekti 103 ~ 104 kartus didesnis už metalo. Palyginti su tradicine šilumos išsklaidymo įranga, šilumos vamzdžiui nereikia vartoti energijos, turi mažą erdvės dydį ir didelę aušinimo galią, Šilumos perdavimas vienam vieneto plotui yra didelis. Kaip efektyvus šilumos laidumo elementas, šilumos vamzdis tinka šilumos išsklaidymimui esant dideliam šilumos srautui ir gali būti naudojamas elektroniniams komponentams, kad būtų gautas didelis šilumos eksporto greitis. Šiuo metu didžiausia žinomo šilumos vamzdžio radiatoriaus šilumos išsklaidymo galia didelės galios elektroninių komponentų šilumos išsklaidymui pasiekė 200W · cm-2.
Skirtingi šilumos išsklaidymo sprendimai turi skirtingus privalumus ir trūkumus. Praktiškai pagal energijos įrangos poreikius reikia pasirinkti įvairius šilumos išsklaidymo metodus . Tik tokiu būdu elektroninė įranga gali visiškai išnaudoti maksimalų našumą ir stabilų tarnavimo laiką.
