Jahutustehnoloogia, mis võib parandada soojuse hajumist ja selle tööpõhimõtet
Nüüd siseneme lõpliku probleemini, millest kõik hoolivad: soojuse hajumine.
soojus fin
Jahutusradiaator on passiivne soojusülekandeseade. Soojuse ülekandmisel IC-paketist ümbritsevasse keskkonda on selle soojustakistus palju väiksem kui soojuskonvektsioonist ja soojuskiirgusest põhjustatud paralleelne soojustakistus pakendilt keskkonda.
Joonisel 1 on näidatud N-fin jahutusradiaatori soojustakistuse mudel (N on uimede arv), kus termilise liidese materjal (TIM) on ühendatud pakendi ülaosaga. Pakendi ja jahutusradiaatori vahelise kontakti parandamiseks vajame TIM-i, seega peab jahutusradiaatori efektiivne soojustakistus hõlmama TIM-i soojustakistust.
Jahutusradiaatori ekvivalenttakistus on ligikaudu võrdne TIM-i takistusega pluss jahutusradiaatori põhja takistus ja jahutusradiaatori takistus jagatud arvuga N. Kuna jahutusradiaatori pindala võib olla suurem kui pakendi pealispinna pindala, võib selle soojuskonvektsiooni ja soojuskiirguse takistus olla väiksem kui pakendi pealispinna soojuskonvektsiooni ja soojuskiirguse takistus. Lisaks, kui takistus jagatakse jahutusradiaatori Fin arvuga, on võimalik saavutada N-kordne paranemine. Kui aga antud jahutusradiaatori substraadi pindala puhul on uime suurenemine suurem kui teatud summa, põhjustab see lõpuks iga ribi soojustakistuse suurenemise: see tuleneb sellest, et jahutusradiaatorid hakkavad üksteisele lähenema ja vähendavad soojusülekandetegur. . Ja kuna need soojustakistused suurendavad otseselt jahutusradiaatori efektiivset soojustakistust, on väga oluline valida jahutusradiaatori ja TIM jaoks kõrge soojusjuhtivusega materjalid, et parandada jahutusradiaatori üldist jõudlust.
radikas
Teine elektroonikasüsteemide jahutamise tehnika on kasutada termilisi läbipääse ja jahutusradiaatoreid, et levitada rohkem soojust IC-st PCB tagaküljele. IC alla paigutatud soojuse hajumise avad võivad märkimisväärselt vähendada PCB soojustakistust ja aidata juhtida soojust PCB põhjale asetatud soojuse hajumise plaadile. Radiaator on valmistatud suure soojusjuhtivusega materjalist (nt grafiit) ja sellel on suurem pind, et parandada soojuse hajumist.
fänn
Kui passiivsetest jahutusradiaatoritest või radiaatoritest ei piisa soojuse eemaldamiseks, võivad tarbeelektroonikasüsteemid, nagu lauaarvutid, sülearvutid, projektorid jne, kasutada soojuse hajutamiseks ka elektroonilisi ventilaatoreid. Ventilaatorid kasutavad elektrimootoreid ja vajavad soojuse eemaldamiseks õhuvoolu aktiivseks liigutamiseks süsteemi ümber. See võib põhjustada helimüra, mistõttu tuleb ventilaatori valimisel arvestada müra ja töökindluse probleemidega. Paljud ventilaatorid saavad tänapäeval kasutada kiiruse reguleerimiseks impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) signaale, nii et saate kujundada soojusjuhtimissüsteemi, mis reguleerib ventilaatori kiirust dünaamiliselt süsteemi temperatuuri alusel.
Soojustoru
Soojustoru on soojusülekandeseade, mis kasutab soojusjuhtivuse ja faasimuutuse põhimõtteid soojuse ülekandmiseks tahkete komponentide vahel. Radiaatoritoru faasimuutus viitab tavaliselt protsessile, mille käigus vedelik saavutab aurustumisotsas keemistemperatuuri ja aurustub ning levib gaasina torusse. Pärast külma otsa jõudmist see kondenseerub ja eraldab soojust ning seejärel voolab vedelik kapillaaride toimel tagasi aurustumisotsa. Soojuse ülekandmisel aurustumisotsast kondensatsiooniotsasse korratakse seda protsessi pidevalt. Soojustorusid kasutatakse laialdaselt ka tarbeelektroonikasüsteemides, näiteks arvutites, tahvelarvutites ja nutitelefonides.
Dünaamiline drossel
Lõpuks, elektriinseneridena, saame tõepoolest kasutada erinevaid võimsuse drosseltehnikaid, et kontrollida süsteemi energiatarbimist, kuid see vähendab tavaliselt süsteemi jõudlust. Meie eesmärk on võimaldada klientidel saada parimat kasutuskogemust, kaaludes samal ajal jõudlust nii palju kui võimalik. Paljud elektroonilised süsteemid kasutavad nüüd kogu PCB-s soojusandureid, võimaldades pardaprotsessoril jälgida süsteemi temperatuuri ja teha temperatuuri tõustes dünaamilisi drosselotsuseid. Elektriinseneridena mõistame loomulikult süsteemi erinevaid võimsuskõveraid. Oma ootusi saame saavutada ventilaatori sisselülitamisega, funktsioonide vähendamisega, süsteemi erinevate osade väljalülitamisega või taktsageduse piiramisega, kui süsteemi temperatuur jõuab erinevate temperatuurilävedeni.
