Primerjava tehnologij zračnega in tekočega hlajenja za močnostne elektronske naprave
Z nenehnim razvojem tehnologije močnostne elektronike je obseg opreme pretvornikov kompakten, sistem pa kompleksen. Visoka toplotna gostota je postala neustavljiv trend razvoja. Da bi zadostili povpraševanju po visoki toplotni gostoti, tradicionalne toplotne rešitve, kot so ventilatorji in radiatorji, še naprej uvajajo inovacije, nove in učinkovite metode odvajanja toplote pa se pojavljajo neskončno. Pred številnimi načini hlajenja je oblikovalcem postalo velika skrb, da razlikujejo zmogljivost odvajanja toplote pri različnih metodah odvajanja toplote, da bi izbrali ekonomično in zanesljivo metodo odvajanja toplote.
Kapaciteta prenosa toplote:
Za zrak je koeficient toplotne prehodnosti naravnega zračnega hlajenja zelo nizek, največ 10W / (m2k). Če je temperaturna razlika med površino hladilnika in zrakom 50 stopinj, je toplota, ki jo zrak odvzame na kvadratni centimeter površine odvajanja toplote, do 0,05 W. Način prenosa toplote z najmočnejšo sposobnostjo prenosa toplote je proces prenosa toplote s fazno spremembo, vrstni red koeficienta prenosa toplote vode pa je 103 ~ 104. Razlog, zakaj je zmogljivost prenosa toplote toplotne cevi velika, je prenos toplote. proces odseka izhlapevanja in kondenzacijskega odseka je prenos toplote s fazno spremembo.
zračno hlajenje:
Metoda zračnega hlajenja ima nizke stroške in visoko zanesljivost. Vendar pa je zaradi svoje majhne zmogljivosti odvajanja toplote uporabna le v primeru majhne moči in velikega prostora za odvajanje toplote. Trenutno je raziskovalna točka zračno hlajenega hladilnika integracijo toplotne cevi in rebra, uporaba visoke zmogljivosti prenosa toplote toplotne cevi za enakomerni prenos toplote na površino plavuti, izboljšanje enakomernosti temperature površine plavuti in nato izboljšanje njene učinkovitost odvajanja toplote. Hlajenje s prisilno zračno konvekcijo je trenutno običajna metoda hlajenja za močne elektronske komponente. Njegova skupna struktura je oblika radiatorja in ventilatorja. Čeprav ima struktura priročno izvedbo in nizke stroške, je njena zmogljivost odvajanja toplote omejena.
Tekoče hlajenje:
Čeprav se tehnologija zračnega hlajenja še naprej izboljšuje, je samo hlajenje zraka omejeno z zmogljivostjo odvajanja toplote. Z nenehnim izboljševanjem toplotnega toka bo priljubljena uporaba naprav za tekočinsko hlajenje z večjo zmogljivostjo odvajanja toplote. Glede na raziskavo je približen razpon koeficienta toplotne prehodnosti plina s prisilno konvekcijo 20 ~ 100W / (stopnja M2), koeficient toplotne prehodnosti prisilne konvekcije vode pa do 15000w / (stopnja M2), kar je več kot 100-krat večja od prisilne konvekcije zraka.
Ocenjevanje zmogljivosti odvajanja toplote za hladilnik je omejeno s številnimi dejavniki, saj je omejeno tudi z okoljskimi pogoji, velikostjo komponent, temperaturo mize hladilnika in drugimi dejavniki.
