Toiteseadmete integreerituse, keerukuse ja intelligentsuse suurenemisega suureneb komponentide arv pidevalt ning ka komponentide võimsustihedus paraneb oluliselt.
Kui radiaatori soojusvoo tihedus ületab 0,1 W/㎡, ei suuda tavaline õhkjahutus enam soojuse hajumise nõuet täita ja enamik lahendusi kasutab soojuse hajutamiseks vedelikjahutust. Võrreldes traditsioonilise isejahutuse ja õhkjahutusega on vedelikjahutuse eeliseks tugev soojuskandevõime, tihendus ja tolmu vältimine ning paindlik kasutamine ning seda kasutatakse laialdaselt energiatoodete soojuse hajutamiseks.
Vedelikjahutuse tööpõhimõte on eemaldada vedelikjahutusega plaadi pinnale paigutatud suure võimsusega elektroonikakomponentide poolt eralduv soojus plaadi sees töödeldavate voolukanalite kaudu voolava jahutusvedeliku toimel, saavutades seeläbi kogu seadme soojuse hajumise. Vedeliku jahutussüsteemi põhikomponendina määrab vedeliku jahutusplaadi soojuse hajumise jõudlus otseselt jahutussüsteemi üldise jõudluse.
Selles artiklis testiti ja analüüsiti katsete kaudu kolme tavalist vedelikjahutusega plaadivoolukanalit ning võrreldi ribidega vedelikjahutusega plaatide, silindriliste vedelikjahutusega plaatide ja vasktorudega varjatud vedelikjahutusega plaatide soojuseraldusvõimet.
1. Vedeliku jahutusplaadi projektimudel ja sellega seotud parameetrid
See artikkel kavandab kolme tüüpi vedelikjahutusplaate, need on ribidega vedeliku jahutusplaat, silindriliste ribidega vedeliku jahutusplaat ja sisseehitatud vasktoru vedelikujahutusplaat. Vedelikjahutusega külmplaadi välismõõtmed on 300 mm × 227 mm × 22 mm ja materjal on 6063 alumiiniumsulamist.
Insenerikogemuse kohaselt on uimede paksus tavaliselt 1,5–3 mm. Arvestades, et töötlemine on liiga õhuke, on keeruline ja vaakumjoodisjootmisel on tagamise katteplaadiga ühendamiseks vaja teatud ribide paksust, mistõttu valitakse ribide paksus 2 mm. Ülemäärase voolutakistuse vältimiseks on ribide vahekauguseks seatud 3 mm (üldiselt loetakse ribide tiheduse piiriks hammaste paksuse hammaste vahekaugust 1:1).
Insenerikogemuse kohaselt on uimede kõrgus üldiselt 5–10 mm. Arvestades, et mida lühemad on ribid, seda väiksem on voolu ristlõige, seda suurem on voolukiirus ja suurem voolutakistus, on mõistlikus projekteerimisvahemikus ribide kõrguseks seatud 8 mm.
Insenerikogemuse põhjal on silindri läbimõõt tavaliselt 3–5 mm. Arvestades, et kanali laiuse kitsaim osa on vaid 20mm, siis selleks, et kitsa kanali laiuse suunas oleks kaks silindrit, on silindri läbimõõt projekteeritud 3mm. Silindrite vaheliseks minimaalseks vahekauguseks on seatud 3 mm ja kolonni kõrguseks on samuti seatud 8 mm.
Sisseehitatud vasktoru vedelikujahutusplaat võtab vastu 10 mm välisläbimõõduga ja 1 mm seinapaksusega vasktoru, mis on manustatud vedeliku jahutusplaadile ning seejärel tasandatud ja kinnitatud. Epoksiidvaigu liim täidetakse vasktoru ja vedeliku jahutusplaadi vahele, et vähendada kontaktsoojustakistust.
Ribade ja silindriliste vedelikjahutusplaatide konstruktsioonide mõõtmed
Sisseehitatud vasktorude vedelikjahutusplaadi konstruktsioonide mõõtmed
Ribalise vedeliku jahutusplaadi sisemine voolukanal
Silindrilise vedeliku jahutusplaadi sisemine voolukanal
Vedeljahutusega külmplaadi substraadi paksus on ühtlaselt konstrueeritud 10 mm, mis võib täielikult vähendada difusiooni soojustakistust ja vältida kruvide purunemist veekanalist.
Vedelikjahutusega plaadi soojusallika jaotus on näidatud allpool. Vedelikjahutusega jahutusplaat koosneb 5 moodulist, mis toodavad soojust ja on voolukanalil ühtlaselt paigutatud. Vedelikjahutusega plaadi kohal on kaks IGBT moodulit, millest igaühe soojustarve on 600W; Allpool on kolm dioodmoodulit, millest igaühe soojustarve on 200W ja soojuse kogutarbimine 1800W. Kontaktsoojustakistuse parandamiseks täidetakse küttemooduli ja vedela külmaplaadi vahele termomääre.
mõõtesüsteem
Selle katsestendi peamine mõõtmissüsteem on näidatud järgmisel joonisel, sealhulgas voolu mõõtmine, rõhu mõõtmine ja temperatuuri mõõtmine.
Temperatuuri mõõtmispunktide paigutus on näidatud joonisel. Selle katse jaoks korraldati kokku 8 temperatuuri mõõtmispunkti. Nende hulgas on T1 kuni T6 paigutatud vedeliku jahutusplaadile ja ülejäänud kahte punkti kasutatakse sisselaske- ja väljalaskevedeliku temperatuuri mõõtmiseks, mis on vastavalt paigutatud sisse- ja väljalaskemanomeetrite kolmekäigulistele ventiilidele. Põhjus, miks vee sisse- ja väljavoolu mõõtmiseks mõeldud temperatuuripunktid on paigutatud siia, vedelikjahutusplaadist eraldatuna, on peamiselt selleks, et vältida küttesüsteemi mõjutamist vedeljahutusplaadil.
testimine ja andmete analüüs
Sellega testiti kolme tüüpi vedelikjahutusega plaate ja saadi katseandmed, nagu on näidatud tabelites 1, 2 ja 3.
Katseandmete analüüsimisel leiti, et samade voolukiiruse ja sisselasketemperatuuri tingimustes on ribidega vedeliku jahutusplaadi igas temperatuuri mõõtmispunktis madalaim temperatuur, millele järgneb silindriline vedelikjahutusplaat ja sisseehitatud vasktoru. vedelikjahutusplaadil on kõrgeim temperatuur.
Silindrilise vedeliku jahutusplaadi keskmine temperatuur on 2,5 kraadi kõrgem kui ribidega vedelikjahutusplaadil, vasktoru sisseehitatud vedeliku jahutusplaadi keskmine temperatuur on 8,5 kraadi kõrgem kui ribidega vedeliku jahutusplaadil ja sisseehitatud vasktoru keskmine temperatuur vedeliku jahutusplaat on 6 kraadi kõrgem kui silindrilisel vedelikujahutusplaadil.
Tabel 1 Ribaga vedeliku jahutusplaadi katseandmed
Tabel 2 Silindrilise vedelikujahutusplaadi katseandmed
Tabel 3 Sisseehitatud vasktoru vedelikujahutusplaadi katseandmed
järeldus
Selles artiklis testiti katsetega kolme tavalist vedelikjahutusega plaati, milleks on ribidega vedelikjahutusega plaadid, silindrilised vedelikjahutusega plaadid ja sisseehitatud vasktorudega vedelikjahutusega plaadid.
Pärast katseandmete analüüsimist selgus, et samadel töötingimustel oli ribidega vedelikjahutusega plaadil madalaim katsetemperatuur ja parim soojuse hajumise efekt; Silindriline vedelikjahutusplaat on teine, selle keskmine temperatuur on 2,5 kraadi kõrgem kui ribilise vedeliku jahutusplaadi oma; Vasktoru tüüpi vedelikjahutusplaadil on kõrgeim katsetemperatuur ja halvim soojuse hajumise efekt, mille keskmine temperatuur on 8,5 kraadi kõrgem kui rib tüüpi vedelikjahutusplaadil.
Kuigi sisseehitatud toru vedeliku jahutusplaadi soojuse hajumise efekt on halb, on selle töötlemiskulud nende kolme tüüpi vedelikjahutusplaatide hulgas madalaimad. Soojuskonstruktsiooni toetuse eeldusel võib vasktoru sisseehitatud vedeliku jahutusplaadi kasutamine kulusid vähendada.
Kuum tags: Vedeljahutusega külmplaadi voolukanali projekteerimine ja analüüs, Hiina, tarnijad, tootjad, tehas, kohandatud, tasuta proov, valmistatud Hiinas
