Nombre Parcourir:1142 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2022-02-25 origine:Propulsé
L'importance de la conception thermique pour équipement électronique:
Le fabricant d'équipement électronique précise la température maximale autorisée pour le fonctionnement de l'équipement.Au dessus de la température, les performances et la durée de vie attendues ne sont pas garanties.Par conséquent, il est très important de refroidir l’équipement électronique et de le faire fonctionner en dessous de la température maximale autorisée.Avec les équipements microélectroniques hautes performances mis sur le marché, la dissipation thermique de l'équipement est plus importante et une technologie de refroidissement plus efficace est nécessaire pour maintenir l'équipement à la température autorisée.
Le fait que les appareils électroniques fonctionnent à des températures plus basses présente de nombreux avantages.Avec la diminution de la température, la fréquence d'horloge du microprocesseur augmente et les performances s'améliorent.De plus, la réduction de la température réduira la probabilité de défaillances liées à la température mentionnées ci-dessus.
Dans la conception des équipements électroniques, en plus d'améliorer les performances et la fiabilité des équipements électroniques, ils doivent avoir de bonnes performances de dissipation thermique, en plus d'éliminer le bruit, de réduire la consommation d'énergie et de réduire le coût de l'équipement, il faut également une bonne dissipation thermique.Si l'équipement est raisonnable d'une manière ou d'une autre, le bruit, la consommation d'énergie et le coût du ventilateur de refroidissement seront réduits.En particulier pour les appareils électroménagers du salon et de la chambre à coucher, le faible bruit est un indicateur important ;pour les produits électroniques grand public, le faible coût est très important ;qu'il s'agisse de gros ou de petits appareils électriques, une faible consommation d'énergie est très importante.
Solutions de dissipation thermique pour composants électroniques semi-conducteurs :
Dans le processus de développement rapide des appareils électroniques, la densité de puissance totale des composants électroniques augmente également, mais sa taille devient de plus en plus petite et la densité du flux thermique continuera d'augmenter.Dans cet environnement à haute température, cela affectera forcément les indicateurs de performance des composants électroniques.Il est donc nécessaire de renforcer le contrôle thermique des composants électroniques.La manière de résoudre le problème de dissipation thermique des composants électroniques est au centre de l’attention à ce stade.À cet égard, les principaux composants électroniques suivants des différents schémas de refroidissement peuvent être présentés et analysés simplement.
(1) Choisissez des matériaux à haute conductivité thermique
Les propriétés des matériaux sont des facteurs importants pour déterminer la dissipation thermique.La recherche et le développement de matériaux à haute conductivité thermique constituent le moyen fondamental de résoudre le problème de la dissipation thermique électronique.
(2) Radiateur à ailettes
Le radiateur à ailettes est un dispositif d'échange de chaleur passif qui transfère la chaleur.Le dissipateur thermique est généralement une pièce métallique qui peut être fixée à l’équipement.En augmentant la surface de travail et en améliorant l'écoulement du fluide à basse température sur la surface, la chaleur est dissipée vers le fluide environnant pour empêcher la surchauffe de l'équipement.
(3) Matériau de remplissage de l' d'interface
Un matériau d'interface thermique est utilisé pour recouvrir le radiateur et le dispositif de chauffage afin de réduire la résistance thermique de contact entre eux.
Toutes les surfaces ont des rugosités, donc lorsque deux surfaces sont en contact l'une avec l'autre, il est impossible de se toucher complètement.Il y aura toujours des entrefers mélangés et la conductivité thermique de l'air est très faible, provoquant ainsi une résistance thermique de contact relativement importante.L'entrefer peut être rempli d'un matériau d'interface thermique, ce qui peut réduire la résistance thermique de contact et améliorer les performances de dissipation thermique.
(4) Caloduc
L'échangeur de chaleur à caloduc est né en 1964 au laboratoire national de Los Alamos.En tant que technologie de dissipation thermique sans bruit, le radiateur à caloduc a commencé à être utilisé pour la dissipation thermique des équipements électroniques dans les années 1980, et son application dans les PC s'est évidemment accélérée au cours des deux dernières années.
Le caloduc est un appareil passif.Le principe de fonctionnement est que le liquide saturé absorbe la chaleur et se vaporise du côté de la température la plus élevée, et que le gaz saturé libère de la chaleur et se condense du côté de la température la plus basse.Étant donné que la plage de température de fonctionnement de la plupart des équipements électroniques est de 25 à 150 ℃, le caloduc à eau est le plus couramment utilisé.Il présente une série d'avantages, tels qu'une conductivité thermique élevée, une excellente isotherme, la variabilité de la densité du flux thermique, la réversibilité de la direction du flux thermique, le transfert de chaleur sur de longues distances, des caractéristiques de température constantes (caloduc contrôlable), des performances de diode thermique et de commutateur thermique.L'échangeur de chaleur composé d'un caloduc présente les avantages d'une efficacité de transfert de chaleur élevée, d'une structure compacte et d'une faible perte de résistance aux fluides.
(5) Chambre à vapeur
La chambre à vapeur est une chambre à vide avec une microstructure sur la paroi interne, généralement en cuivre.Lorsque la chaleur est transférée de la source de chaleur à la zone d'évaporation, le liquide de refroidissement dans la cavité commence à se vaporiser après avoir été chauffé dans un environnement à faible vide.A ce moment, l'énergie thermique est absorbée et le ume augmente rapidement.Le fluide de refroidissement en phase gazeuse remplit rapidement toute la cavité.Lorsque le fluide de travail en phase gazeuse entre en contact avec une zone relativement froide, de la condensation se produit.En libérant la chaleur accumulée lors de l'évaporation par condensation, le liquide de refroidissement condensé reviendra à la source de chaleur d'évaporation à travers le tube capillaire à microstructure, et cette opération sera répétée dans la cavité.
(6) Refroidissement par convection forcée par ventilateur
La dissipation thermique par refroidissement par air est la plus courante et la plus simple : elle consiste à utiliser un ventilateur pour évacuer la chaleur absorbée par le radiateur.Le prix est relativement bas et l'installation est simple, mais elle dépend fortement de l'environnement.Par exemple, lorsque la température augmente, les performances de dissipation thermique seront grandement affectées.
