Comment se refroidit le dispositif électromédical
Avec le développement rapide de la technologie de l’électronique médicale, le refroidissement du système électronique constitue une partie très importante de la conception de l’électronique médicale. La chaleur affecte la fiabilité du système, ses performances et son cycle de vie. Pour garantir la durée de vie et le bon fonctionnement des appareils électroniques, des systèmes de refroidissement fiables doivent être conçus. Le refroidissement thermique est l’une des considérations les plus importantes en ingénierie électronique médicale.
Cet article présentera les schémas courants de dissipation thermique des équipements électroniques médicaux, notamment le refroidissement par convection naturelle, le refroidissement par convection forcée, le refroidissement par liquide et d'autres formes.
Refroidissement par convection naturelle :
Le refroidissement par convection naturelle est une sorte de solution de refroidissement pour les équipements électroniques médicaux, qui s'appuie sur l'air ambiant ou d'autres médias pour dissiper la chaleur par convection naturelle. Par rapport au refroidissement par convection forcée traditionnelle, la convection naturelle présente les avantages d'un faible coût, d'un faible bruit et de l'absence d'alimentation électrique.
L'effet de refroidissement du refroidissement par convection naturelle dépend principalement de la différence de température entre la source de chaleur et son environnement ainsi que de la zone environnante, de l'épaisseur et du fait qu'elle soit bloquée ou non, formant ainsi un flux d'air sur la surface de l'appareil en raison de la flottabilité induite par la différence de température. Le flux d’air éloigne la chaleur de la surface du dispositif électronique médical et la dissipe vers l’environnement extérieur.
Refroidissement par convection forcée :
Le refroidissement par convection forcée est un type de système de dissipation thermique pour les équipements électroniques médicaux, qui utilise une source d'alimentation externe pour piloter artificiellement la convection de l'air, ce qui peut améliorer la conductivité thermique de l'appareil, augmentant ainsi la vitesse de refroidissement.
Le refroidissement par convection forcée peut être divisé en trois catégories : le refroidissement par ventilateur axial, le refroidissement par ventilateur centrifuge et le refroidissement par ventilateur à flux transversal. Chaque type de refroidissement par ventilateur a ses avantages et inconvénients respectifs qui doivent être pris en compte lors de la conception.
Le refroidissement par ventilateur axial se caractérise par une structure simple, une petite taille et un faible coût. Mais il ne peut déplacer l’air que dans une seule direction, de sorte que le flux d’air n’est généralement pas équilibré et qu’une inefficacité est facile à produire.Le refroidissement par ventilateur centrifuge se caractérise par une pression d'air élevée et un débit élevé. Mais le bruit est plus fort et la forme est volumineuse, ce qui ne convient pas à la miniaturisation du dispositif électronique médical.Le refroidissement par ventilateur à flux transversal se caractérise par une petite taille, un flux d'air uniforme et un faible bruit. Mais en raison de sa structure complexe, il est difficile à entretenir et coûteux.
Refroidissement liquide :
Le refroidissement liquide est une sorte de solution de refroidissement à haute efficacité pour les équipements électroniques médicaux, qui utilise un liquide comme moyen pour évacuer la chaleur de l'appareil afin de la dissiper.
Le système de refroidissement liquide est généralement composé de deux parties : la partie transfert de chaleur et la partie dissipation thermique. Le premier est généralement en cuivre ou en aluminium pour le transfert de chaleur et l'échange thermique ; ce dernier est principalement composé d'un radiateur et d'un ventilateur. La capacité de dissipation thermique du radiateur dépend dans une large mesure du type de liquide utilisé et de la vitesse du ventilateur de refroidissement.
Pour les équipements électroniques médicaux, il est très important de concevoir un système de refroidissement efficace et fiable, en tenant compte des exigences de refroidissement, du coût du produit et de l’environnement de l’appareil. Différents schémas de dissipation thermique ont leurs avantages et inconvénients respectifs et doivent être soigneusement étudiés lors de leur utilisation. D'une manière générale, la solution thermique doit être choisie en fonction de l'environnement d'application pratique, des exigences du produit, du coût et d'autres facteurs.
