การระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความหนาแน่นสูง

เทคโนโลยีการทำความเย็นของอุปกรณ์อุตสาหกรรมแท้จริงแล้วเป็นเทคโนโลยีการทำความเย็นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบที่มีความหนาแน่นสูง เป็นหลักการของการกระจายความร้อนทางไฟฟ้า เมื่ออุณหภูมิสูงเกินไปในระหว่างที่อุปกรณ์อุตสาหกรรมทำงาน จำเป็นต้องรักษาและป้องกันตัวเองด้วยการลดประสิทธิภาพลง ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรม ความหนาแน่นของการประกอบระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมจึงใกล้ชิดกันมากขึ้น นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าในกระบวนการผลิต อุณหภูมิของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นตามการดำเนินการผลิต หากไม่ดำเนินการตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทันเวลา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเสียหายเมื่อเวลาผ่านไป เทคโนโลยีการทำความเย็นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบที่มีความหนาแน่นสูงสามารถทำให้อุปกรณ์เย็นลงได้ทันเวลา ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ราบรื่นของอุปกรณ์ แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อีกด้วย ในขั้นตอนการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เราสามารถทำการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมตามลักษณะของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และประเภทขององค์ประกอบความร้อน ค่าความร้อน สภาพแวดล้อมการทำงาน และปัจจัยอื่น ๆ และกำหนดว่าจะใช้โหมดการทำความเย็นแบบใด

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะสร้างความร้อนระหว่างการผลิตและการทำงาน เป้าหมายหลักของเราคือวิธีลดความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์และเทคโนโลยีการทำความเย็นเพื่อกระจายความร้อนได้ทันเวลา เป้าหมายคือการควบคุมอุณหภูมิของส่วนประกอบทั้งหมดภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถเกินอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่อนุญาตในสภาพแวดล้อมเฉพาะ และรักษาการทำงานที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพ เนื่องจากความหนาแน่นสูงของชิปอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบขึ้นด้วยความหนาแน่นสูง ความร้อนที่เข้มข้น สภาพแวดล้อมการทำงานที่ไม่ดี ประกอบกับอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น ต้นทุนส่วนประกอบและการเลือก อุปกรณ์อุตสาหกรรมจำนวนมากจึงถูกนำมาใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ดังนั้นระบบระบายความร้อนจึงกลายเป็น เรียบง่าย ดังนั้นปัญหาที่เทคโนโลยีทำความเย็นในปัจจุบันต้องเผชิญจึงรุนแรงมากขึ้น

เทคโนโลยีการทำความเย็นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วยความหนาแน่นสูง:

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ผนังด้านข้าง เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ผนังด้านข้างออกแบบช่องระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ผนังด้านข้างของตู้สำหรับการประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความหนาแน่นสูง ในเวลาเดียวกันผนังด้านตรงข้ามจะเต็มไปด้วยสารหล่อเย็นเพื่อรักษาอุณหภูมิต่ำที่ผนังด้านข้างของตู้โดยผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อน ความร้อนที่เกิดจากชิปอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะถูกส่งไปยังผนังด้านข้างผ่านเปลือกโครงสร้างโมดูลภายใน สารหล่อเย็นภายในผนังด้านข้างช่วยดูดซับความร้อนและนำความร้อนออกสู่ด้านนอกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หลักการทำงานของมันแสดงไว้ในภาพ สารหล่อเย็นโดยทั่วไปคือน้ำ สารหล่อเย็นเบอร์ 65 น้ำมันก๊าด ฯลฯ วัสดุเหล่านี้มีความลื่นไหลได้ดีและมีความจุความร้อนจำเพาะสูง ในระหว่างกระบวนการไหล พวกเขาสามารถดูดซับความร้อนจำนวนมากจากผนังด้านข้างของตู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และนำความร้อนออกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้มีสภาพแวดล้อมการทำงานที่ดีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ผ่านเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลว ด้วยเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวคือการออกแบบช่องระบายความร้อนด้วยของเหลวลงในเปลือกของโครงสร้างโมดูลอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประกอบที่มีความหนาแน่นสูง ส่งสารหล่อเย็นไปยังเปลือก และเก็บเปลือกของโครงสร้างโมดูลไว้ที่อุณหภูมิต่ำผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ความร้อนที่เกิดจากชิปอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะถูกส่งไปยังเปลือกโครงสร้างโมดูลผ่านวัสดุเชื่อมต่อ จากนั้นส่งผ่านไปยังสารหล่อเย็นผ่านเปลือกกระจายความร้อน สารหล่อเย็นจะดูดซับความร้อนและนำความร้อนออกไปด้านนอกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปสารหล่อเย็นจะทำจากวัสดุชนิดเดียวกับการระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ผนังด้านข้าง ในกระบวนการส่งผ่านของเหลว มันสามารถดูดซับความร้อนจำนวนมากจากเปลือกของโครงสร้างโมดูล และนำความร้อนออกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้มีสภาพแวดล้อมการทำงานที่ดีสำหรับชิป เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ผนังด้านข้าง เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถระบายความร้อนได้มากขึ้น

เทคโนโลยีระบายความร้อนแบบไมโครแชนเนล โดยทั่วไป ช่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันมากกว่า 1 มม. เรียกว่าช่องธรรมดา และช่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันน้อยกว่า 1 มม. เรียกว่าไมโครช่อง เมื่อเปรียบเทียบกับช่องธรรมดา ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของไมโครช่องคือ: พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่และประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยช่องไมโครสามารถแก้ปัญหาการกระจายความร้อนของชิปที่ใช้พลังงานในท้องถิ่นสูง โดยการออกแบบช่องของเหลวแบบดั้งเดิมให้เป็นช่องไมโครในพื้นที่ที่ให้ความร้อนแบบเข้มข้นของโมดูลอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบขึ้นด้วยความหนาแน่นสูง

เทคโนโลยีระบายความร้อนแบบเปลี่ยนเฟส ตามหลักการที่ว่าวัสดุเปลี่ยนเฟสดูดซับความร้อนจำนวนมากในกระบวนการหลอมจากสถานะของแข็งเป็นของเหลวหรือแม้แต่สถานะก๊าซ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิชิปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบที่มีความหนาแน่นสูงอาจล่าช้าภายในระยะเวลาหนึ่ง ดังนั้น เพื่อให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำงานได้ตามปกติภายในระยะเวลาที่กำหนด โดยทั่วไปวัสดุเปลี่ยนเฟสจะมีคุณลักษณะของความร้อนแฝงที่หลอมละลายสูง ความจุความร้อนจำเพาะสูง ค่าการนำความร้อนสูง และไม่มีการกัดกร่อน

วัสดุอินเทอร์เฟซที่มีค่าการนำความร้อนสูงและความต้านทานความร้อนต่ำ วัสดุอินเทอร์เฟซการนำความร้อนสูงและความต้านทานความร้อนต่ำส่วนใหญ่ประกอบด้วยจาระบีซิลิโคน ซิลิกาเจล วัสดุเปลี่ยนเฟส โลหะเปลี่ยนเฟส ฯลฯ วัสดุเหล่านี้มีค่าการนำความร้อนสูงและนุ่มมาก . ดังนั้นการติดตั้งวัสดุนี้ระหว่างส่วนประกอบและแผ่นเย็นจึงสามารถปรับปรุงการนำความร้อนและลดความต้านทานความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้ตามปกติ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความหนาแน่นสูงจะต้องระบายความร้อนให้ทันเวลาระหว่างการทำงาน สามารถควบคุมจุดร้อนในท้องถิ่นได้โดยการลดการใช้ความร้อนและเลือกวิธีการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ในการออกแบบโหมดการกระจายความร้อน ต้องใช้โหมดการทำความเย็นที่แตกต่างกันตามลักษณะของอุปกรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติ ในเวลาเดียวกัน ความต้านทานความร้อนของเส้นทางสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มการนำความร้อนสูงและวัสดุเชื่อมต่อความต้านทานความร้อนต่ำ เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สูงและเชื่อถือได้ ยืดอายุการใช้งานและลดต้นทุนการดำเนินงาน