Elektriskās ierīces siltuma dizains
Šobrīd elektroniskie komponenti attīstās uz miniaturizāciju, augstu integrāciju un augstu efektivitāti, kas efektīvi uzlabo elektronisko iekārtu veiktspēju, un elektronisko iekārtu izmēri attīstās arī uz miniaturizāciju. Tas apgrūtina elektronisko izstrādājumu termisko dizainu. Elektroniskās iekārtas sastāv no vairāku vienību moduļiem. Kad iekārta ir ieslēgta, šie elektroniskie komponenti radīs daudz siltuma, un temperatūra iekārtas iekšpusē strauji paaugstināsies. Ja siltumu nevarēs nodot un izdalīt laikus, tas nopietni ietekmēs iekārtas normālu darbību un pat to sabojās. Tāpēc siltuma izkliedes dizains ir ļoti svarīga elektronisko iekārtu konstrukcijas daļa.
Siltuma pārneses veids:
Parasti ir trīs siltuma vadīšanas veidi: vadītspēja, konvekcija un starojums.
Dzesēšanas režīma izvēle:
Tā kā elektroniskajām iekārtām ir vairāki elektroniski komponenti, arī iekārtu struktūra ir sarežģīta. Elektronisko iekārtu struktūrā ir daudz iekšējo siltuma pārneses režīmu, un daudzos gadījumos daudzi pastāv līdzās. Tāpēc, lai izvēlētos siltuma izkliedes metodi, ir nepieciešami elektronisko komponentu un darba vides parametri. Elektroniskajām sastāvdaļām, ko izmanto mitrā vidē, ir jāpieņem slēgta konstrukcija, lai izkliedētu siltumu. Elektroniskām iekārtām, kurām nav nepieciešams slēgts dizains, kā siltuma izkliedes metode tiek izvēlēta dabiskā siltuma izkliede, savukārt iekārtām, kas ģenerē daudz siltuma, ir nepieciešams veicināt siltuma izkliedi vai izmantot piespiedu gaisa dzesēšanu, lai izkliedētu siltumu.
Galvenokārt termiskais dizains:
Gaisa dabiskā konvekcijas dzesēšana: izmantojiet iekārtas korpusu kā radiatoru, piestipriniet sildīšanas ierīci uz korpusa un tieši pārnesiet siltumu uz gaisu. Dabiskā dzesēšana ir vairāk piemērota mazjaudas apkures ierīcēm.
Gaisa piespiedu konvekcijas dzesēšana: tā ir ne tikai vienkārša pēc konstrukcijas, bet arī ērta un ekonomiska lietošanā, turklāt tās izmantošana ir plašāka, jo tai ir augsta uzticamība.
Šķidruma dzesēšana: augstās efektivitātes un kompaktuma dēļ to plaši izmanto, lai atdzesētu elektroniskās vienības ar augstu termisko plūstamību, un tā ir kļuvusi par siltuma dizaina pētījumu centru. Šķidruma dzesēšana var būt vienfāzes vai divfāžu, galvenokārt ietverot tiešu vai netiešu dzesēšanu.
TEC dzesēšana: tās priekšrocības ir bez trokšņa un vibrācijas, kompakta struktūra, ērta darbība un apkope, nav aukstumaģenta, un dzesēšanas jaudu un dzesēšanas ātrumu var regulēt, mainot strāvu. To plaši izmanto sistēmās ar nemainīgu temperatūru un jaudas blīvumu, un to var izmantot arī zemas temperatūras supravadošu elektronisko ierīču atdzesēšanai.
Mikrokanālu dzesēšana:
Uz anizotropām silīcija plāksnēm vai substrātiem anizotropo kodināšanu izmanto, lai izveidotu mēroga kanālus. Kad šķidrums plūst caur skatuves kanālu, šķidrums var sildīt vai tieši absorbēt siltumenerģiju. Šajā laikā šķidrums ir ļoti nelīdzsvarotā stāvoklī, un siltuma pārneses enerģija ir liela. Turklāt eksperimenti liecina, ka pat tad, ja dzesēšanas šķidrums plūst cauri mikrokanālam vienā fāzē, tā dzesēšanas efekts ir daudz labāks nekā dzesēšanai izmantojot šķidru vārīšanu.
Pēdējos gados ir veikti nepārtraukti pētījumi, kas saistīti ar termoprojektēšanas tehnoloģiju. Nepārtraukti attīstot vairākus materiālus ar augstu siltumvadītspēju, šo materiālu plaša izmantošana ievērojami uzlabos pašreizējo elektronisko iekārtu siltuma izkliedes tehnoloģiju.
