Tecnología de refrigeración que puede mejorar la disipación de calor y su principio de funcionamiento.
Ahora, entremos en el problema final que preocupa a todos: la disipación del calor.
aleta de calor
El disipador de calor es un dispositivo de transferencia de calor pasivo. Cuando se transfiere calor desde el paquete de CI al entorno circundante, su resistencia térmica es mucho menor que la resistencia térmica paralela del paquete al ambiente causada por la convección térmica y la radiación térmica.
La Figura 1 muestra el modelo de resistencia térmica del disipador de calor N-fin (N es el número de Fin), donde el material de interfaz térmica (TIM) está conectado a la parte superior del paquete. Necesitamos TIM para mejorar el contacto entre el paquete y el disipador de calor, por lo que la resistencia térmica efectiva del disipador de calor debe incluir la resistencia térmica del TIM.
La resistencia equivalente del disipador de calor es aproximadamente igual a la resistencia del TIM más la resistencia en la parte inferior del disipador de calor, y la resistencia del disipador de calor dividida por el número N. Dado que el área del disipador de calor puede ser mayor que el área de la superficie superior del paquete, su convección de calor y su resistencia a la radiación de calor pueden ser menores que la resistencia a la convección de calor y a la radiación de calor de la superficie superior del paquete. Además, si la resistencia se divide por el número de aletas del disipador de calor, se puede lograr una mejora de N veces. Sin embargo, para un área determinada del sustrato del disipador de calor, cuando el aumento de la aleta es mayor que una cierta cantidad, eventualmente hará que la resistencia térmica de cada aleta aumente: esto se debe a que los disipadores de calor comienzan a acercarse entre sí y reducen la efectividad. Coeficiente de transferencia de calor. . Y debido a que estas resistencias térmicas aumentan directamente la resistencia térmica efectiva del disipador de calor, es muy importante elegir materiales de alta conductividad térmica para el disipador de calor y TIM a fin de mejorar el rendimiento general del disipador de calor.
disipador de calor
Otra técnica para enfriar sistemas electrónicos es usar vías térmicas y disipadores de calor para esparcir más calor desde el IC a la parte posterior de la PCB. Los orificios de disipación de calor colocados debajo del IC pueden reducir significativamente la resistencia térmica de la PCB y ayudar a guiar el calor a la placa de disipación de calor ubicada en la parte inferior de la PCB. El radiador está hecho de material de alta conductividad térmica (como grafito) y tiene una superficie más grande para mejorar la disipación de calor。
admirador
Cuando los disipadores de calor o radiadores pasivos no son suficientes para eliminar el calor, los sistemas electrónicos de consumo, como computadoras de escritorio, computadoras portátiles, proyectores, etc., también pueden usar ventiladores electrónicos para disipar el calor. Los ventiladores utilizan motores eléctricos y requieren electricidad para mover activamente el flujo de aire alrededor del sistema para eliminar el calor. Esto puede causar ruido de audio, por lo que deben tenerse en cuenta los problemas de ruido y confiabilidad al elegir un ventilador. Hoy en día, muchos ventiladores pueden usar señales de modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar la velocidad, por lo que puede diseñar un sistema de gestión térmica para ajustar dinámicamente la velocidad del ventilador en función de la temperatura del sistema.
Tubo de calor
El tubo de calor es un dispositivo de transferencia de calor que utiliza los principios de conducción de calor y cambio de fase para transferir calor entre componentes sólidos. El cambio de fase de la tubería del radiador generalmente se refiere al proceso en el que el líquido alcanza el punto de ebullición en el extremo de evaporación y se vaporiza y se esparce en la tubería como gas. Una vez que alcanza el extremo frío, se condensa y libera calor, y luego el líquido fluye de regreso al extremo de evaporación por acción capilar. En el movimiento de transferencia de calor del extremo de evaporación al extremo de condensación, este proceso se repetirá continuamente. Los tubos de calor también se utilizan ampliamente en sistemas electrónicos de consumo, como computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes.
Estrangulamiento dinámico
Finalmente, como ingenieros eléctricos, de hecho podemos usar varias técnicas de regulación de energía para controlar el consumo de energía del sistema, pero esto generalmente reduce el rendimiento del sistema. Nuestro objetivo es permitir que los clientes obtengan la mejor experiencia de usuario mientras sopesan el rendimiento tanto como sea posible. Muchos sistemas electrónicos ahora usan sensores térmicos en toda la PCB, lo que permite que el procesador integrado controle la temperatura en el sistema y tome decisiones de estrangulamiento dinámico cuando la temperatura aumenta. Como ingenieros eléctricos, entendemos naturalmente las diversas curvas de potencia del sistema. Podemos lograr nuestras expectativas encendiendo el ventilador, reduciendo funciones, desactivando diferentes partes del sistema o limitando la velocidad del reloj cuando la temperatura del sistema alcanza diferentes umbrales de temperatura.
