So sánh công nghệ làm mát bằng không khí và chất lỏng cho các thiết bị điện tử công suất

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử công suất, khối lượng thiết bị chuyển đổi có xu hướng nhỏ gọn và hệ thống có xu hướng phức tạp. Mật độ nhiệt cao đã trở thành một xu hướng phát triển không thể cưỡng lại. Để đáp ứng nhu cầu về mật độ nhiệt cao, các giải pháp tản nhiệt truyền thống như quạt và bộ tản nhiệt tiếp tục đổi mới, đồng thời các phương pháp tản nhiệt mới và hiệu quả ra đời không ngừng. Trước nhiều phương pháp tản nhiệt, việc phân biệt khả năng tản nhiệt của các phương pháp tản nhiệt khác nhau trở thành mối quan tâm lớn của các nhà thiết kế, để từ đó lựa chọn một phương pháp tản nhiệt tiết kiệm và đáng tin cậy.

Khả năng truyền nhiệt:

Đối với không khí, hệ số truyền nhiệt của làm mát không khí tự nhiên rất thấp, tối đa là 1 0 W / (m2k). Nếu chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt của bộ tản nhiệt và không khí là 50 độ thì nhiệt lượng mà không khí lấy đi trên một cm vuông diện tích tản nhiệt lên đến 0,05W. Chế độ truyền nhiệt có khả năng truyền nhiệt mạnh nhất là quá trình truyền nhiệt đổi pha, hệ số truyền nhiệt bậc của nước là 103 ~ 104. Sở dĩ khả năng truyền nhiệt của ống nhiệt lớn là do nhiệt truyền Quá trình của phần bay hơi và phần ngưng tụ là sự truyền nhiệt biến đổi pha.

Làm mát không khí:

Phương pháp làm lạnh bằng không khí có chi phí thấp và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, do công suất tản nhiệt nhỏ nên chỉ áp dụng cho trường hợp công suất nhỏ và không gian tản nhiệt lớn. Hiện tại, điểm nóng nghiên cứu của tản nhiệt làm mát bằng gió là tích hợp ống dẫn nhiệt và vây, sử dụng khả năng truyền nhiệt cao của ống dẫn nhiệt để truyền nhiệt đồng đều đến bề mặt vây, cải thiện sự đồng đều của nhiệt độ bề mặt vây, sau đó cải thiện nó. hiệu suất tản nhiệt. Làm mát đối lưu cưỡng bức bằng không khí là một phương pháp làm mát phổ biến cho các linh kiện điện tử công suất hiện nay. Cấu tạo chung của nó là dạng tản nhiệt và quạt. Mặc dù cấu trúc có thực hiện thuận tiện và chi phí thấp, khả năng tản nhiệt của nó bị hạn chế.

Làm mát bằng chất lỏng:

Mặc dù công nghệ làm mát không khí tiếp tục được cải tiến nhưng bản thân việc làm mát không khí cũng bị hạn chế bởi khả năng tản nhiệt. Với sự cải thiện không ngừng của thông lượng nhiệt, việc áp dụng các thiết bị làm mát bằng chất lỏng có khả năng tản nhiệt lớn hơn sẽ được phổ biến. Theo nghiên cứu, phạm vi gần đúng của hệ số truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức của khí là 20 ~ 100W / (độ M2), và hệ số truyền nhiệt của nước đối lưu cưỡng bức lên đến 15000w / (độ M2), nhiều hơn 100 lần so với đối lưu cưỡng bức của không khí.

Việc đánh giá khả năng tản nhiệt cho tản nhiệt bị hạn chế bởi nhiều yếu tố, vì nó cũng bị hạn chế bởi điều kiện môi trường, kích thước linh kiện, nhiệt độ bàn tản nhiệt và các yếu tố khác.