formas de enfriamiento de dispositivos electrónicos de alta densidad
Breve introducción de la tecnología de refrigeración:
La tecnología de enfriamiento de equipos industriales es en realidad la tecnología de enfriamiento de equipos electrónicos ensamblados de alta densidad. Es principio de disipación de calor eléctrico. Cuando la temperatura es demasiado alta durante el funcionamiento del equipo industrial, es necesario mantenerlo y protegerlo reduciendo su rendimiento. Con el desarrollo de la tecnología industrial, la densidad del ensamblaje de automatización industrial se ha vuelto cada vez más cercana. Esto también muestra que en el proceso de producción, la temperatura del equipo aumentará con la operación de producción. Si no se toman medidas a tiempo para el aumento de la temperatura, el equipo electrónico se dañará con el tiempo. La tecnología de enfriamiento de los equipos electrónicos ensamblados de alta densidad puede enfriar el equipo a tiempo, lo que no solo puede garantizar el buen funcionamiento del equipo, sino también prolongar la vida útil del equipo. En la etapa de diseño de equipos electrónicos, podemos realizar un análisis exhaustivo de acuerdo con las características de los equipos electrónicos y los tipos de elementos calefactores, poder calorífico, ambiente de trabajo y otros factores, y determinar qué modo de enfriamiento adoptar.
Problemas de la tecnología de refrigeración:
Los dispositivos electrónicos generarán calor durante la producción y operación. Nuestro principal objetivo es cómo reducir el calor generado por el equipo y la tecnología de refrigeración para disipar el calor a tiempo. Su objetivo es controlar la temperatura de todos los componentes dentro del equipo electrónico, de modo que el equipo electrónico no pueda exceder su temperatura de trabajo máxima permitida en un entorno específico y mantener un funcionamiento estable y eficiente. Debido a la alta densidad de chips de equipos electrónicos ensamblados de alta densidad, el calor concentrado, el entorno de trabajo deficiente, junto con la influencia de factores como el costo y la selección de los componentes, muchos dispositivos industriales se utilizan en entornos hostiles, por lo que el sistema de refrigeración también se ha vuelto simple, por lo que los problemas a los que se enfrenta la tecnología de refrigeración actual son más graves.
Tecnología de refrigeración de equipos electrónicos ensamblados de alta densidad:
Tecnología de refrigeración líquida de pared lateral. La tecnología de refrigeración líquida de pared lateral diseña un canal de refrigeración líquida en la pared lateral del gabinete para ensamblaje de equipos electrónicos de alta densidad. Al mismo tiempo, la pared lateral opuesta se llena con refrigerante para mantener una temperatura baja en la pared lateral del gabinete a través del intercambio de calor. El calor generado por el chip del equipo electrónico se transmite a la pared lateral a través de la carcasa de la estructura del módulo interno. El refrigerante dentro de la pared lateral absorbe el calor y lo saca al exterior del equipo electrónico. Su principio de funcionamiento se muestra en la figura. El refrigerante es generalmente agua, refrigerante No. 65, queroseno, etc. Estos materiales tienen buena fluidez y gran capacidad calorífica específica. Durante el proceso de flujo, pueden absorber una gran cantidad de calor de la pared lateral del gabinete del equipo electrónico y sacar el calor del equipo electrónico para proporcionar un buen ambiente de trabajo para el equipo electrónico.
Mediante tecnología de refrigeración líquida. A través de la tecnología de refrigeración líquida se diseña el canal de refrigeración líquida en la carcasa de la estructura del módulo del equipo electrónico de ensamblaje de alta densidad, pasa el refrigerante a la carcasa y mantiene la estructura de la carcasa del módulo a baja temperatura a través del intercambiador de calor. El calor generado por el chip del equipo electrónico se transmite a la carcasa de la estructura del módulo a través del material de la interfaz y luego se transmite al refrigerante a través de la carcasa de disipación de calor. El refrigerante absorbe el calor y lo saca al exterior del equipo electrónico. El refrigerante generalmente está hecho de los mismos materiales que el enfriamiento líquido de la pared lateral. En el proceso de paso de líquido, puede absorber una gran cantidad de calor de la carcasa de la estructura del módulo y sacar el calor del equipo electrónico para proporcionar un buen entorno de trabajo para el chip. En comparación con la tecnología de refrigeración líquida de pared lateral, la tecnología de refrigeración líquida puede eliminar más calor.
Tecnología de refrigeración por microcanales. Generalmente, el canal con un diámetro equivalente superior a 1 mm se denomina canal ordinario, y el canal con un diámetro equivalente inferior a 1 mm se denomina microcanal. En comparación con los canales ordinarios, las mayores ventajas de los microcanales son: gran área de intercambio de calor y alta eficiencia de intercambio de calor. La tecnología de enfriamiento de microcanal puede resolver el problema de disipación de calor de los chips con alto consumo de energía local al diseñar el canal de fluido tradicional en microcanal en el área de calentamiento concentrado de módulos de equipos electrónicos ensamblados de alta densidad.
Tecnología de refrigeración por cambio de fase. Basado en el principio de que los materiales de cambio de fase absorben una gran cantidad de calor en el proceso de fusión del estado sólido al estado líquido o incluso gaseoso, el aumento de la temperatura del chip en equipos electrónicos ensamblados de alta densidad puede retrasarse dentro de cierto tiempo, por lo que que el equipo electrónico pueda funcionar normalmente dentro de un tiempo determinado. Los materiales de cambio de fase generalmente tienen las características de alto calor latente de fusión, alta capacidad de calor específico, alta conductividad térmica y ausencia de corrosión.
Material de interfaz con alta conductividad térmica y baja resistencia térmica. Los materiales de interfaz de alta conductividad térmica y baja resistencia térmica se componen principalmente de grasa de silicona, gel de sílice, materiales de cambio de fase, metales de cambio de fase, etc. Estos materiales tienen alta conductividad térmica y son muy suaves. . Por lo tanto, la instalación de este material entre los componentes y las placas frías puede mejorar de manera efectiva la conductividad térmica y reducir la resistencia térmica de los equipos electrónicos de alta potencia, a fin de garantizar el funcionamiento normal de los equipos electrónicos.
Los equipos electrónicos de alta densidad deben enfriarse a tiempo durante el funcionamiento. Los puntos calientes locales se pueden controlar reduciendo el consumo de calor y seleccionando métodos efectivos de disipación de calor. En el diseño del modo de disipación de calor, se adoptarán diferentes modos de enfriamiento de acuerdo con las características del equipo para garantizar el funcionamiento normal del equipo. Al mismo tiempo, la resistencia térmica de la ruta se puede reducir agregando materiales de interfaz de alta conductividad térmica y baja resistencia térmica, para garantizar el funcionamiento alto y confiable de los equipos electrónicos, prolongar la vida útil y reducir el costo de operación.
