Kühlwege für elektronische Geräte mit hoher Dichte
Kurze Einführung in die Kühltechnik:
Die Kühltechnologie von Industrieanlagen ist eigentlich die Kühltechnologie von hochdichten zusammengebauten elektronischen Geräten. Es ist das Prinzip der elektrischen Wärmeableitung. Wenn die Temperatur während des Betriebs von Industrieanlagen zu hoch ist, ist es notwendig, sich selbst zu warten und zu schützen, indem ihre Leistung reduziert wird. Mit der Entwicklung der Industrietechnik ist die Dichte der industriellen Automatisierungsmontage immer dichter geworden. Dies zeigt auch, dass im Produktionsprozess die Temperatur der Ausrüstung mit dem Produktionsbetrieb ansteigt. Wenn nicht rechtzeitig Maßnahmen gegen die ansteigende Temperatur ergriffen werden, wird die elektronische Ausrüstung mit der Zeit beschädigt. Die Kühltechnologie von mit hoher Dichte zusammengebauten elektronischen Geräten kann die Geräte rechtzeitig kühlen, was nicht nur den reibungslosen Betrieb der Geräte gewährleisten, sondern auch die Lebensdauer der Geräte verlängern kann. In der Entwurfsphase elektronischer Geräte können wir eine umfassende Analyse gemäß den Eigenschaften elektronischer Geräte und der Art der Heizelemente, des Heizwerts, der Arbeitsumgebung und anderer Faktoren durchführen und den anzuwendenden Kühlmodus bestimmen.
Kühltechnische Probleme:
Elektronische Geräte erzeugen während der Produktion und im Betrieb Wärme. Unser Hauptziel ist es, die von der Ausrüstung und der Kühltechnologie erzeugte Wärme zu reduzieren, um die Wärme rechtzeitig abzuführen. Sein Ziel ist es, die Temperatur aller Komponenten innerhalb des elektronischen Geräts zu kontrollieren, damit das elektronische Gerät seine maximal zulässige Betriebstemperatur in einer bestimmten Umgebung nicht überschreiten kann und einen stabilen und effizienten Betrieb aufrechterhält. Aufgrund der hohen Dichte von Chips für elektronische Geräte mit hoher Dichte, konzentrierter Hitze, schlechter Arbeitsumgebung und dem Einfluss von Faktoren wie Komponentenkosten und -auswahl werden viele Industriegeräte in rauen Umgebungen eingesetzt, sodass auch das Kühlsystem geworden ist einfach, daher sind die Probleme, mit denen die heutige Kühltechnologie konfrontiert ist, schwerwiegender.
Kühltechnologie von zusammengebauten elektronischen Geräten mit hoher Dichte:
Seitenwand-Flüssigkeitskühlungstechnologie. Die Seitenwand-Flüssigkeitskühlungstechnologie entwirft einen Flüssigkeitskühlungskanal an der Seitenwand des Schranks für die Montage elektronischer Geräte mit hoher Dichte. Gleichzeitig wird die gegenüberliegende Seitenwand mit Kühlmittel gefüllt, um durch Wärmeaustausch eine niedrige Temperatur an der Seitenwand des Schranks aufrechtzuerhalten. Die durch den Chip der elektronischen Ausrüstung erzeugte Wärme wird durch die innere Modulstrukturschale an die Seitenwand übertragen. Das Kühlmittel innerhalb der Seitenwand absorbiert die Wärme und bringt die Wärme zur Außenseite der elektronischen Ausrüstung. Sein Arbeitsprinzip ist in der Abbildung dargestellt. Das Kühlmittel ist im Allgemeinen Wasser, Kühlmittel Nr. 65, Kerosin usw. Diese Materialien haben eine gute Fließfähigkeit und eine große spezifische Wärmekapazität. Während des Fließvorgangs können sie eine große Menge Wärme von der Seitenwand des Elektronikschranks aufnehmen und die Wärme aus der Elektronik abführen, um eine gute Arbeitsumgebung für die Elektronik zu schaffen.
Durch Flüssigkeitskühlungstechnologie. Durch die Flüssigkeitskühlungstechnologie wird der Flüssigkeitskühlkanal in die Hülle der hochdichten Modulstruktur für elektronische Geräte eingebaut, Kühlmittel zur Hülle geleitet und die Hülle der Modulstruktur durch einen Wärmetauscher auf niedriger Temperatur gehalten. Die durch den Chip der elektronischen Ausrüstung erzeugte Wärme wird durch das Grenzflächenmaterial auf die Modulstrukturhülle übertragen und dann durch die Wärmeableitungshülle auf das Kühlmittel übertragen. Das Kühlmittel nimmt die Wärme auf und bringt die Wärme nach außerhalb der elektronischen Ausrüstung. Das Kühlmittel besteht im Allgemeinen aus den gleichen Materialien wie die Seitenwand-Flüssigkeitskühlung. Während des Flüssigkeitsdurchgangs kann es eine große Menge Wärme von der Hülle der Modulstruktur absorbieren und die Wärme aus der elektronischen Ausrüstung herausführen, um eine gute Arbeitsumgebung für den Chip bereitzustellen. Verglichen mit der Seitenwand-Flüssigkeitskühlungstechnologie kann die Flüssigkeitskühlungstechnologie mehr Wärme abführen.
Microchannel-Kühltechnologie. Im Allgemeinen wird der Kanal mit einem äquivalenten Durchmesser von mehr als 1 mm als normaler Kanal bezeichnet, und der Kanal mit einem äquivalenten Durchmesser von weniger als 1 mm wird als Mikrokanal bezeichnet. Im Vergleich zu gewöhnlichen Kanälen sind die größten Vorteile von Mikrokanälen: große Wärmeaustauschfläche und hohe Wärmeaustauscheffizienz. Die Mikrokanal-Kühltechnologie kann das Wärmeableitungsproblem von Chips mit hohem lokalem Stromverbrauch lösen, indem der herkömmliche Fluidkanal im Bereich der konzentrierten Erwärmung von mit hoher Dichte zusammengebauten elektronischen Gerätemodulen in Mikrokanäle umgewandelt wird.
Phasenwechsel-Kühltechnologie. Basierend auf dem Prinzip, dass Phasenwechselmaterialien beim Schmelzprozess vom festen in den flüssigen oder sogar gasförmigen Zustand eine große Wärmemenge absorbieren, kann der Anstieg der Chiptemperatur in hochverdichteten elektronischen Geräten innerhalb einer bestimmten Zeit verzögert werden dass das elektronische Gerät innerhalb einer bestimmten Zeit normal funktionieren kann. Phasenwechselmaterialien haben im Allgemeinen die Eigenschaften einer hochschmelzenden latenten Wärme, einer hohen spezifischen Wärmekapazität, einer hohen Wärmeleitfähigkeit und keiner Korrosion.
Grenzflächenmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit und geringem Wärmewiderstand. Grenzflächenmaterialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und niedrigem Wärmewiderstand bestehen hauptsächlich aus Silikonfett, Kieselgel, Phasenwechselmaterialien, Phasenwechselmetallen usw. Diese Materialien haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit und sind sehr weich . Daher kann die Installation dieses Materials zwischen Komponenten und Kühlplatten die Wärmeleitfähigkeit effektiv verbessern und den Wärmewiderstand von hochelektronischen Geräten verringern, um den normalen Betrieb elektronischer Geräte sicherzustellen.
Elektronische Geräte mit hoher Dichte müssen während des Betriebs rechtzeitig gekühlt werden. Lokale Hotspots können kontrolliert werden, indem der Wärmeverbrauch reduziert und effektive Wärmeableitungsmethoden ausgewählt werden. Bei der Konstruktion des Wärmeableitungsmodus müssen verschiedene Kühlmodi entsprechend den Eigenschaften des Geräts verwendet werden, um den normalen Betrieb des Geräts sicherzustellen. Gleichzeitig kann der Wärmewiderstand des Pfads durch Hinzufügen von Schnittstellenmaterialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit und niedrigem Wärmewiderstand verringert werden, um den hohen und zuverlässigen Betrieb elektronischer Geräte sicherzustellen, die Lebensdauer zu verlängern und die Betriebskosten zu senken.
