Elektrisk enhet termisk design

For tiden utvikler elektroniske komponenter seg mot miniatyrisering, høy integrasjon og høy effektivitet, noe som effektivt forbedrer ytelsen til elektronisk utstyr, og størrelsen på elektronisk utstyr utvikler seg også mot miniatyrisering. Dette gjør den termiske utformingen av elektroniske produkter vanskeligere. Elektronisk utstyr er sammensatt av flere enhetsmoduler. Når utstyret er slått på, vil disse elektroniske komponentene generere mye varme, og temperaturen inne i utstyret vil stige raskt. Hvis varmen ikke kan overføres og avgis i tide, vil det alvorlig påvirke den normale driften av utstyret, og til og med skade det. Derfor er varmeavledningsdesignet en svært viktig del av den strukturelle designen av elektronisk utstyr.

Måte for varmeoverføring:

Generelt er det tre former for varmeledning: ledning, konveksjon og stråling.

Valg av kjølemodus:

Fordi elektronisk utstyr har flere elektroniske komponenter, er strukturen til utstyret også kompleks. Det er mange interne varmeoverføringsmoduser for elektronisk utstyrsstruktur, og i mange tilfeller eksisterer mange samtidig. Derfor kreves parametrene til elektroniske komponenter og arbeidsmiljø for å velge varmeavledningsmetoden. Elektroniske komponenter som brukes i et fuktig miljø, må ha lukket design for å spre varme. For elektronisk utstyr som ikke trenger lukket design velges naturlig varmespredning som varmeavledningsmetode, men for utstyr som genererer mye varme er det nødvendig å fremme varmespredning eller bruke tvungen luftkjøling for å spre varme.

Hovedsakelig termisk design:

Naturlig konveksjonskjøling av luft: bruk utstyrsskallet som radiator, fest varmeanordningen på skallet og overfør varmen direkte til luften. Naturlig kjøling er mer egnet for oppvarmingsenheter med lav effekt.

Tvunget konveksjonskjøling av luft: den er ikke bare enkel i design, men også praktisk og økonomisk i bruk, og bruken er mer omfattende på grunn av dens høye pålitelighet.

Væskekjøling: på grunn av sin høye effektivitet og kompakthet, er den mye brukt til å kjøle elektroniske enheter med høy termisk fluiditet, og har blitt fokus for forskning på termisk design. Væskekjøling kan være enfase eller tofase, hovedsakelig inkludert direkte eller indirekte kjøling.

TEC-kjøling: Fordelene er ingen støy og vibrasjoner, kompakt struktur, praktisk drift og vedlikehold, ingen kjølemiddel, og kjølekapasiteten og kjølehastigheten kan justeres ved å endre strømmen. Det er mye brukt i systemer med konstant temperatur og effekttetthet, og det kan også brukes til å kjøle lavtemperatur superledende elektroniske enheter.

Mikrokanalkjøling:

På anisotropiske silisiumskiver eller substrater brukes anisotropisk etsing for å lage skaleringskanaler. Når væsken strømmer gjennom scenekanalen, kan væsken varme eller direkte absorbere varmeenergi. På dette tidspunktet er væsken i en veldig ubalansert tilstand, og varmeoverføringsenergien er stor. I tillegg viser eksperimenter at selv når kjølevæsken strømmer gjennom mikrokanalen i en enkelt fase, er dens kjøleeffekt langt bedre enn ved å bruke væskekoking til kjøling.

De siste årene har det blitt utført kontinuerlig forskning knyttet til termisk designteknologi. Mens man kontinuerlig utvikler flere materialer med høy termisk ledningsevne, vil den brede bruken av disse materialene i stor grad forbedre dagens varmeavledningsteknologi for elektronisk utstyr.