Термички дизајн електричног уређаја
Тренутно се електронске компоненте развијају ка минијатуризацији, високој интеграцији и високој ефикасности, што ефективно побољшава перформансе електронске опреме, а величина електронске опреме се такође развија у правцу минијатуризације. Ово отежава термички дизајн електронских производа. Електронска опрема се састоји од више модула јединица. Када се опрема укључи, ове електронске компоненте ће генерисати много топлоте, а температура унутар опреме ће брзо расти. Ако се топлота не може пренети и емитовати на време, то ће озбиљно утицати на нормалан рад опреме, па чак и оштетити је. Стога је дизајн дисипације топлоте веома важан део структуралног дизајна електронске опреме.
Начин преноса топлоте:
Генерално, постоје три облика провођења топлоте: проводљивост, конвекција и зрачење.
Избор режима хлађења:
Пошто електронска опрема има више електронских компоненти, структура опреме је такође сложена. Постоји много унутрашњих начина преноса топлоте структуре електронске опреме, а у многим случајевима многи коегзистирају. Због тога су потребни параметри електронских компоненти и радног окружења да би се изабрала метода одвођења топлоте. Електронске компоненте које се користе у влажном окружењу треба да имају затворен дизајн да би распршиле топлоту. За електронску опрему којој није потребан затворени дизајн, природна дисипација топлоте је одабрана као метода одвођења топлоте, међутим, за опрему која генерише много топлоте, неопходно је промовисати дисипацију топлоте или користити принудно хлађење ваздухом за расипање топлоте.
Углавном термички дизајн:
Природно конвекцијско хлађење ваздуха: користите кућиште опреме као радијатор, причврстите уређај за грејање на шкољку и директно пренесите топлоту у ваздух. Природно хлађење је погодније за уређаје за грејање мале снаге.
Принудно конвекцијско хлађење ваздуха: није само једноставно у дизајну, већ је и погодно и економично за употребу, а његова употреба је опсежнија због високе поузданости.
Течно хлађење: због своје високе ефикасности и компактности, широко се користи за хлађење електронских јединица са високом топлотном флуидношћу и постао је фокус истраживања термичког дизајна. Течно хлађење може бити једнофазно или двофазно, углавном укључујући директно или индиректно хлађење.
ТЕЦ хлађење: Његове предности су без буке и вибрација, компактна структура, практичан рад и одржавање, без расхладног средства, а капацитет хлађења и брзина хлађења могу се подесити променом струје. Широко се користи у системима са константном температуром и густином снаге, а може се користити и за хлађење нискотемпературних суперпроводних електронских уређаја.
Микроканално хлађење:
На анизотропним силицијумским плочицама или подлогама, анизотропно јеткање се користи за креирање канала скалирања. Када течност протиче кроз канал сцене, течност може загрејати или директно апсорбовати топлотну енергију. У овом тренутку течност је у веома неуравнотеженом стању, а енергија преноса топлоте је велика. Поред тога, експерименти показују да чак и када расхладна течност тече кроз микроканал у једној фази, њен ефекат хлађења је далеко бољи од ефекта кључања течности за хлађење.
Последњих година спроводе се континуирана истраживања везана за технологију термичког пројектовања. Док се континуирано развија неколико материјала са високом топлотном проводљивошћу, широка употреба ових материјала ће увелико побољшати тренутну технологију одвођења топлоте електронске опреме.
