התפוגגות חום של ציוד חשמל אלקטרוני

     ציוד אלקטרוני בהספק מודרני מתפתח במהירות לקראת אינטגרציה גבוהה, הרכבה בצפיפות גבוהה ומהירות פעולה גבוהה. כליבה של ציוד אלקטרוני כוח, השבב עובד מהר יותר ויותר, צורכת יותר ויותר כוח פולט יותר ויותר חום. אם קיבולת פיזור החום של המכשיר אינה חזקה, פיזור הכוח יגרום לעליית הטמפרטורה של אזור פעיל שבב וטמפרטורת הצומת במכשיר.

לקצב הכישלון של הרכיבים יש קשר מעריכי עם טמפרטורת הצומת שלהם, והביצועים יורדים עם עליית טמפרטורת הצומת. שיעור הכישלון עולה פי שניים על כל 10 °C (50 °F) עלייה בטמפרטורת העבודה של רכיבים.

לכן, על מנת לשפר את ביצועי העבודה ואת האמינות של ציוד אלקטרוני כוח, יש צורך ודחוף יותר לבצע תכנון תרמי סביר עבור ציוד אלקטרוני ולנקוט באמצעים פיזור חום חיצוניים סבירים. כיום, טכנולוגיות פיזור החום הנפוצות של ציוד אלקטרוני כוח כוללות קירור אוויר, קירור נוזלי, טכנולוגיית צינור חום, וכו '.

קירור אוויר:

שימוש ב-heatsink מקורר אוויר כדי לקרר שבבים אלקטרוניים הוא שיטת פיזור החום הפשוטה, הישירה ביותר ובעלות הנמוכה ביותר. באופן כללי, קירור אוויר או טכנולוגיית קירור אוויר כפוי משמשת בעיקר במכשירים או בציוד אלקטרוני עם צריכת חשמל נמוכה או בינונית. נכון לעכשיו, מאווררים מתקדמים וכיורי חום אופטימליים בשטח גדול משמשים, יכולת הקירור של טכנולוגיית קירור האוויר יכולה להגיע ל- 50W · ס"מ-2. העיקרון של צלעות קירור אוויר הוא פשוט מאוד: החום המתפוגג על ידי השבב מועבר לבסיס המתכת באמצעות חומרי מליטה, ולאחר מכן לכיור החום, החום מתפוגג לאוויר באמצעות convection טבעי או convection כפוי. הולכה ו convection הן שתי שיטות העברת חום עיקריות. כדי להעביר את החום התפוגג על ידי השבב לסביבה האטמוספרית בתנאי הטמפרטורה המותרים, ניתן לאמץ את השיטות הבאות כדי לחזק את ההולכה ואת פיזור חום convection.

קירור נוזלי:

קירור נוזלי נקרא גם קירור מים. יעילות פיזור החום שלו גבוהה, מוליכות החום שלו גבוהה פי 20 מזו של קירור אוויר מסורתי, ואין רעש גבוה של קירור אוויר, שיכול לפתור טוב יותר את בעיות הקירור והפחתת הרעש. ניתן לחלק את מכשיר פיזור חום הקירור הנוזלי לארבעה חלקים: משאבת מים זעירים, צינור במחזור, תיבת ספיגת חום וכיור חום. העיקרון של פיזור חום קירור מים הוא פשוט מאוד. פיזור חום קירור מים הוא מכשיר מחזור נוזלי סגור, באמצעות הכוח שנוצר על ידי המשאבה, מחזור הנוזל במערכת הסגורה מקודם, ואת החום שנוצר על ידי השבב נספג על ידי תיבת ספיגת החום מובא למכשיר פיזור חום עם שטח גדול יותר לפיזור חום באמצעות זרימת הנוזל. הנוזל מקורר חוזר שוב לציוד ספיגת החום לפיזור חום מתמשך במחזור.

טכנולוגיית צינור חום:

צינור חום הוא אלמנט חילופי חום עם יעילות העברת חום גבוהה. העברת החום בין נוזלים קרים לחמים מצמידה את תהליך שינוי הפאזה של אידוי ועיבוי של מדיום עבודה בצינור החום. מוליכות תרמית המקבילה שלה יכול להגיע 103 ~ 104 פעמים מזה של מתכת. בהשוואה לציוד פיזור חום מסורתי, צינור חום אינו צריך לצרוך כוח, יש גודל שטח קטן וקיבולת קירור גבוהה, העברת החום לכל אזור יחידה הוא גבוה. כאלמנט מוליך חום יעיל, צינור החום מתאים לפיזור חום תחת שטף חום גבוה וניתן להשתמש בו לרכיבים אלקטרוניים כדי להשיג קצב ייצוא חום גבוה. כיום, כוח פיזור החום המרבי של רדיאטור צינור החום הידוע לפיזור חום של רכיבים אלקטרוניים בהספק גבוה הגיע ל- 200W · ס"מ-2.

פתרונות שונים של פיזור חום יש יתרונות וחסרונות שונים. ביישום מעשי, שיטות פיזור חום מגוונות צריך להיבחר על פי הצרכים של ציוד כוח . רק בדרך זו יכול הציוד האלקטרוני לתת משחק מלא לביצועים המרביים שלה וחיי שירות יציבים.