Разделы

Способы охлаждения электронных блоков

В настоящее время применяют следующие способы охлаждения:

· естественное воздушное;

· принудительное воздушное;

· жидкостное;

· испарительное.

В блоках с воздушным охлаждением применяют корпуса двух видов:

· герметичные;

· перфорированные.

Перфорированным называют корпус, имеющий отверстия для воздухообмена между внутренней и внешней средами блока.

К естественному способу охлаждения относятся:

· охлаждение воздухом наружной поверхности корпуса блока;

· перенос внутренней средой тепла от нагретой зоны к корпусу блока;

· вентиляция естественно проходящим через полость блока окружающим воздухом.

Причиной движения воздушных потоков при естественном охлаждении является подъёмная сила, возникающая из-за разности плотностей холодного и нагретого воздуха.

Принудительное охлаждение реализуется обдувом наружной поверхности корпуса блока, перемешиванием воздуха внутри герметичного корпуса или продувкой внутренней нагретой зоны блока внешним воздухом.

Принудительная вентиляция может быть: приточной, вытяжной и приточно-вытяжной. Приточная вентиляция обеспечивает лучшие условия работы и более высокий КПД вентилятора, так как в этом случае вентилятор работает в более холодном и более плотном воздухе. Недостатком приточной вентиляции является подогрев охлаждающего воздуха вентилятором.

Жидкостное охлаждение почти всегда является принудительным и обеспечивает более высокую эффективность охлаждения за счёт больших теплоёмкости и теплопроводности охлаждающей среды. Недостатком жидкостного охлаждения является сложность реализации.

Испарительные системы эффективней жидкостных вследствие высокой теплоёмкости парообразования. Испарительное охлаждение позволяет стабилизировать температуру на уровне температуры кипения жидкости при высоких тепловых нагрузках. В электронных устройствах испарительные системы применяют в виде тепловых труб, имеющих герметичный металлический корпус круглой или чаще плоской формы, частично заполненный жидким теплоносителем (спирт, фреон, органические соединения с низкой температурой кипения). Для снижения температуры кипения теплоносителя внутри трубы создают пониженное давление.

В нагреваемой части тепловой трубы жидкость испаряется, пар, попадая на холодную часть тепловой трубы, конденсируется. Движение пара от горячего конца к холодному происходит за счёт давления. Возвращение жидкости от холодного конца к горячему происходит за счёт капиллярности специального фитиля в тепловой трубе. Тепловая труба длиной 200 мм и сечением 10´3 мм обеспечивает отвод 18 Вт при разности температур 1,5 - 1,8 оС. Способ охлаждения определяет конструкцию и габариты блока. Начальный выбор способа охлаждения может быть основан на расчете удельной среднеповерхностной тепловой нагрузки нагретой зоны. При температуре перегрева нагретой зоны 20 - 30 оС в стандартном блоке типовой конструкции при нормальном атмосферном давлении можно принять следующие допустимые значения удельной среднеповерхностной тепловой нагрузки (Вт/см2×К) нагретой зоны в зависимости от способа охлаждения:

естественное:

в герметичном корпусе£ 2×10-3;

в перфорированном корпусе£ 5×10-3;

принудительное воздушное£ 0,02;

жидкостное£ 1;

испарительное£ 10.

Независимо от выбранного способа, главной функцией системы охлаждения является перенос тепловой энергии от нагретой зоны в окружающую среду. Физический перенос теплоты от нагретых тел к холодным осуществляется теплопроводностью, тепловым излучением и тепловой конвекцией.

Другие материалы

Решение задач синтеза и анализа систем автоматического управления (САУ) конкретными техническими объектами на базе современных методов и с использованием вычислительной техники
Основной целью курсовой работы по дисциплине "Теория управления” является закрепление и углубление теоретических знаний, полученных на лекциях и практических занятиях. ...

Проектирование цифровой станции ALCATEL 1000 S-12
Данный курсовой проект в области современных цифровых АТС предназначен для проектирования электронной АТС Alcatel1000 S-12 для которой будет произведен ряд расчетов, таких как расчет наг ...

Разработка принципиальной электрической схемы АМ радиопередатчика и расчет ВЧ генератора на лампе
Радиопередающими называют устройства, предназначенные для выполнения двух основных функций - генерации электромагнитных колебаний высокой частоты или сверхвысокой частоты и их модуляции ...

Копирайт 2019 : www.ordinarytech.ru