Sarvekujuline uime disain võib parandada tihvti uime jahutusradiaatori soojuse hajumise efektiivsust
Sarvekujuline uime disain võib parandada tihvti uime jahutusradiaatori soojuse hajumise efektiivsust.
Viimastel aastatel on tipptasemel FPGA-de funktsioonid kiiresti arenenud enneolematutele kõrgustele. Paraku on funktsioonide kiire areng suurendanud ka nõudlust soojuse hajumise järele. Seetõttu vajavad disainerid tõhusamaid jahutusradiaatoreid, et tagada integraallülituste jaoks piisavad jahutusnõuded.
Ülaltoodud vajaduste rahuldamiseks on soojusjuhtimise tarnijad kasutusele võtnud mitmesuguseid suure jõudlusega jahutusradiaatorite disainilahendusi, mis võivad teatud võimsuse juures pakkuda tugevamat jahutusefekti. Sarvekujuline tihvtradiaator on viimastel aastatel üks olulisemaid tehnoloogiaid. Selline jahutusradiaator oli algselt mõeldud FPGA jahutuseks ja mõned selle omadused muudavad selle eriti sobivaks tavalistes FPGA keskkondades.
Parem jahutus ja õhuvoolu juhtimine.
Põletatud tihvtiga jahutusradiaator on varustatud silindriliste tihvtide seeriaga. Nagu on näidatud joonisel 1, toimivad need tihvtid jahutusradiaatori ribidena ja on paigutatud väljapoole kaldu. Tänu oma ainulaadsele füüsilisele struktuurile on sarvekujuline tihvtiga jahutusradiaator optimeeritud madala ja keskmise kiirusega õhuvooluga keskkondadesse ning see võib saavutada selles keskkonnas enneolematu jahutusefekti. Seda tüüpi jahutusradiaatori materjal võib olla vask või alumiinium ning jalajälg ulatub 0,54 × 0,54 tollist 2,05 × 2,05 tollini ning kõrgus alla poole tolli kuni veidi üle ühe tolli. See suurus vastab erineva suurusega FPGA-de nõuetele.
Sarvekujuline jahutusradiaator on traditsioonilise jahutusradiaatori tuletis ja traditsioonilised uimed on paigutatud vertikaalselt (vt joonis 2). Selleks, et mõista sarvekujulise tihvtiga jahutusradiaatori jahutusomadusi, peaksime kõigepealt mõistma traditsioonilise radiaatori jahutusomadusi. Traditsioonilise jahutusradiaatori jahutusvõime on samuti väga hea, mis väljendub peamiselt madalas soojustakistuses. Soojustakistuse ühik on °C/W, millega mõõdetakse Celsiuse kraadide arvu (kõrgem kui ümbritseva õhu temperatuur), mida seade tarbib ühe vati võimsuse kohta temperatuuri tõusuks.
Traditsiooniliste tihvtidega jahutusradiaatorite madal soojustakistus tuleneb peamiselt järgmistest omadustest: silindrilised tihvtid, tihvtide massiivi mitmesuunaline struktuur ja selle suur pindala ning aluse ja tihvtide kõrge soojusjuhtivus jne. Aitab parandada jahutusradiaatori jõudlus. Võrreldes ruudukujuliste või ristkülikukujuliste ribidega on silindrilistel tihvtidel väiksem õhuvoolu takistus. Koos tihvtide massiivi mitmesuunalise struktuuriga aitab see ümbritseval õhuvoolul hõlpsasti tihvtide massiivi siseneda ja sealt väljuda.
Olulise jahutusefekti saavutamiseks peab jahutusradiaatoril olema piisav pindala, vastasel juhul ei saa jahutusradiaator liiga väikese pindala korral piisavalt soojust hajutada. Samas, kui jahutusradiaatori pindala on suurem (mida rohkem tihvte see sisaldab), seda raskem on ümbritseval õhuvoolul tihvtide massiivi siseneda. Kahjuks, kui jahutusradiaator ei puutu täielikult kokku ümbritseva õhuvooluga, ei suuda see paraku soojust tõhusalt hajutada, hoolimata sellest, kui suur on selle pindala.
Suurendage tihvtide vahet, et õhk saaks kergemini ringelda. Kiirus, millega õhk läbib jahutusradiaatorit, peaks olema lähedane kiirusele, millega õhk jahutusradiaatorisse siseneb.
Pindala suurendamiseks tihvtide paigutuse kompaktsemaks muutmisega saab parandada jahutusradiaatori jahutust. Kuid see takistab õhuvoolu, vähendades seeläbi soojuse hajumist. See on olemuslik vastuolu, millega tarnijad peavad vertikaalsete tihvtidega jahutusradiaatorite projekteerimisel silmitsi seisma.
Tihvte väljapoole painutades aga ületavad sarvekujulised tihvtid tõhusalt pinna pindala ja tihvtitiheduse vahelise vastuolu. See meetod suurendab oluliselt tihvtide vahelist kaugust antud piirkonnas.
Seetõttu saab ümbritsev õhuvool tihvtide massiivi siseneda ja sealt väljuda mugavamalt. Jahutusradiaatori pind satub kiirema voolukiirusega õhu kätte ning tänu sellele suureneb oluliselt ka soojuseraldusvõime. See paranemine on eriti märgatav, kui õhuvoolu kiirus on madal, sest mida aeglasem on õhuvoolu kiirus, seda raskem on ümbritseval õhul jahutusradiaatori tihvtide massiivi siseneda. Seetõttu on sarvekujuline tihvtjahutusradiaator kõige sobivam madala õhukiirusega keskkondadesse.
