Conception thermique des appareils électriques
À l'heure actuelle, les composants électroniques évoluent vers la miniaturisation, une intégration élevée et un rendement élevé, ce qui améliore efficacement les performances des équipements électroniques, et la taille des équipements électroniques évolue également vers la miniaturisation. Cela rend la conception thermique des produits électroniques plus difficile. L'équipement électronique est composé de plusieurs modules unitaires. Lorsque l'équipement est sous tension, ces composants électroniques génèrent beaucoup de chaleur, et la température à l'intérieur de l'équipement augmente rapidement. Si la chaleur ne peut pas être transmise et émise à temps, cela affectera sérieusement le fonctionnement normal de l'équipement, voire l'endommagera. Par conséquent, la conception de la dissipation thermique est une partie très importante de la conception structurelle des équipements électroniques.
Mode de transfert de chaleur :
Généralement, il existe trois formes de conduction thermique : la conduction, la convection et le rayonnement.
Sélection du mode de refroidissement :
Étant donné que l'équipement électronique comporte plusieurs composants électroniques, la structure de l'équipement est également complexe. Il existe de nombreux modes de transfert de chaleur interne de la structure de l'équipement électronique, et dans de nombreux cas, beaucoup coexistent. Par conséquent, les paramètres des composants électroniques et de l'environnement de travail sont nécessaires pour sélectionner la méthode de dissipation thermique. Les composants électroniques utilisés dans un environnement humide doivent adopter une conception fermée pour dissiper la chaleur. Pour les équipements électroniques qui n'ont pas besoin d'une conception fermée, la dissipation thermique naturelle est sélectionnée comme méthode de dissipation thermique. Cependant, pour les équipements qui génèrent beaucoup de chaleur, il est nécessaire de favoriser la dissipation thermique ou d'utiliser un refroidissement à air forcé pour dissiper la chaleur.
Conception principalement thermique :
Refroidissement de l'air par convection naturelle : utilisez la coque de l'équipement comme radiateur, fixez le dispositif de chauffage sur la coque et transférez directement la chaleur à l'air. Le refroidissement naturel est plus adapté aux appareils de chauffage de faible puissance.
Refroidissement de l'air par convection forcée : il est non seulement de conception simple, mais également pratique et économique à utiliser, et son utilisation est plus étendue en raison de sa grande fiabilité.
Refroidissement liquide : en raison de son rendement élevé et de sa compacité, il est largement utilisé pour refroidir les unités électroniques à haute fluidité thermique et est devenu le centre de la recherche en conception thermique. Le refroidissement liquide peut être monophasé ou biphasé, comprenant principalement un refroidissement direct ou indirect.
Refroidissement TEC : Ses avantages sont l'absence de bruit et de vibrations, une structure compacte, un fonctionnement et une maintenance pratiques, l'absence de réfrigérant, et la capacité de refroidissement et la vitesse de refroidissement peuvent être ajustées en modifiant le courant. Il est largement utilisé dans les systèmes à température et densité de puissance constantes, et il peut également être utilisé pour refroidir des dispositifs électroniques supraconducteurs à basse température.
Refroidissement par microcanal :
Sur des tranches ou des substrats de silicium anisotropes, la gravure anisotrope est utilisée pour créer des canaux d'échelle. Lorsque le liquide s'écoule à travers le canal de scène, le liquide peut chauffer ou absorber directement l'énergie thermique. À ce moment, le liquide est dans un état très déséquilibré et l'énergie de transfert de chaleur est importante. De plus, les expériences montrent que même lorsque le liquide de refroidissement s'écoule à travers le microcanal en une seule phase, son effet de refroidissement est bien meilleur que celui de l'utilisation d'un liquide bouillant pour le refroidissement.
Ces dernières années, des recherches continues liées à la technologie de conception thermique ont été menées. Tout en développant continuellement plusieurs matériaux à haute conductivité thermique, la large utilisation de ces matériaux améliorera considérablement la technologie actuelle de dissipation thermique des équipements électroniques.
