Ποιους παράγοντες πρέπει να λάβετε υπόψη όταν σχεδιάζετε μια ψύκτρα;
Μερικοί από τους βασικούς παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό μιας ψύκτρας περιλαμβάνουν τη θερμική αντίσταση, το υλικό, τη διαμόρφωση πτερυγίων, το μέγεθος και το σχήμα πτερυγίων, την απόδοση πτερυγίων, τη μέθοδο τοποθέτησης της ψύκτρας και το υλικό θερμικής διεπαφής.
Οι ψύκτρες έχουν σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας υλικά υψηλής θερμικής αγωγιμότητας όπως αλουμίνιο και κράματα χαλκού. Το πλεονέκτημα μεταφοράς θερμότητας του χαλκού έναντι του αλουμινίου δεν είναι τόσο μεγάλο όσο θα περίμενε κανείς με βάση τη θερμική τους αγωγιμότητα, γι' αυτό το αλουμίνιο είναι το πιο δημοφιλές υλικό για ψύκτρες. Τα τυπικά εξωθημένα προφίλ ψύκτρας και οι χυτές ψύκτρες έχουν συνήθως παχιά βάση και παχιά πτερύγια και είναι κατασκευασμένα από λιγότερο θερμικά αγώγιμα κράματα αλουμινίου.
Παράμετροι Σχεδιασμού
Οι ακόλουθοι κύριοι παράγοντες θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στη λεπτομερή ανάπτυξη ενός σχεδιασμού διέλασης αλουμινίου:
.Διαμόρφωση/περιορισμοί σχήματος
.Περιγραφή μεγέθους κύκλου
.Λειτουργικότητα
.Ανοχές
.Φινίρισμα επιφάνειας
.Κράματα & Tempers
.Dies & Tooling
Οι λοξότμητες ψύκτρες μπορούν να κατασκευαστούν με λεπτά πτερύγια και γεωμετρίες υψηλής πυκνότητας, ενώ παράλληλα επωφελούνται από τη θερμική αγωγιμότητα ενός ομοιογενούς μετάλλου (χωρίς αντίσταση σύνδεσης). Η γεωμετρία αυτής της ψύκτρας βελτιστοποιείται με τη χρήση λεπτών πτερυγίων και ειδικής σχεδίασης για μείωση της αντίστασης του αέρα, με αποτέλεσμα την υψηλότερη δυνατή ταχύτητα στην περιοχή των πτερυγίων, ελαχιστοποιώντας την επίδραση της ροής παράκαμψης. Οι ψύκτρες λειτουργούν χρησιμοποιώντας έναν αγωγό θερμότητας για να απομακρύνουν τη θερμότητα από μια πηγή θερμότητας κατευθύνοντάς την στη μεγάλη επιφάνειά της που έρχεται σε επαφή με το ψυκτικό μέσο.
Τι είδους υλικό χρησιμοποιείται περισσότερο για μια ψύκτρα;
Οι ψύκτρες θερμότητας έχουν σχεδιαστεί με θερμικά αγώγιμα υλικά όπως ο χαλκός και το αλουμίνιο και λειτουργούν μέσω ψύξης υγρού, φυσικής μεταφοράς, εξαναγκασμένης μεταφοράς ή απαγωγής ακτινοβολίας θερμότητας. Οι ψύκτρες θερμότητας κατασκευάζονται συνήθως από αλουμίνιο ή χαλκό επεξεργασμένο με CNC με πτερύγια ή καρφίτσες που αυξάνουν την επιφάνεια του εξαρτήματος και επιταχύνουν τη μεταφορά θερμότητας στο περιβάλλον υγρό. Οι ψύκτρες αλουμινίου κατασκευάζονται συνήθως από αλουμίνιο 1050 (πολύ θερμικά αγώγιμο αλλά χαμηλής αντίστασης) ή αλουμίνιο 6060, 6061 ή 6063 (λιγότερο θερμικά αγώγιμο αλλά καλύτερα μηχανικά).
Οι βιομηχανικές ψύκτρες αλουμινίου με εξώθηση έχουν θερμική αντίσταση (διάχυση θερμότητας στον αέρα του περιβάλλοντος) που κυμαίνεται από 0.4 μοίρες /W για μεγάλη ψύκτρα σχεδιασμένη για συσκευές TO-3 έως μέγιστο 85 μοίρες /W για ένα κλιπ -on ψύκτρα για μια μικρή TO-3 πλαστική θήκη. 92. Για συσκευές ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται σε διάφορα καταναλωτικά και βιομηχανικά ηλεκτρονικά είδη, η έννοια της θερμικής αντίστασης απλοποιεί την επιλογή ψυκτών. Οι ισχυροί ημιαγωγοί και οι οπτοηλεκτρονικές συσκευές χρησιμοποιούν ψύκτρες θερμότητας για να διαφοροποιήσουν την ικανότητα θέρμανσης ενός εξαρτήματος προκειμένου να μειώσουν τη θερμοκρασία του σε σχέση με τον εαυτό του. Οι ψύκτρες χρησιμοποιούνται με συσκευές ημιαγωγών υψηλής ισχύος, όπως τρανζίστορ ισχύος και οπτοηλεκτρονικά, όπως λέιζερ και δίοδοι εκπομπής φωτός (LED), όπου η ικανότητα απαγωγής θερμότητας του ίδιου του εξαρτήματος είναι ανεπαρκής για τη μείωση της θερμοκρασίας του.
Συνήθως, οι συσκευές ημιαγωγών υψηλής ισχύος, όπως η οπτοηλεκτρονική και τα τρανζίστορ ισχύος, όπως οι δίοδοι εκπομπής φωτός και τα λέιζερ, παράγουν θερμότητα σε σημαντικές ποσότητες και αυτά τα εξαρτήματα δεν επαρκούν για τη διάχυση της θερμότητας επειδή η ικανότητα διάχυσης τους είναι χαμηλή. Όταν πρόκειται για ηλεκτρονικά εξαρτήματα που διαχέουν την ισχύ ως θερμότητα κατά την κανονική λειτουργία, αυτή η θερμότητα χρειάζεται συχνά να ελέγχεται για να διασφαλιστεί ότι τα εξαρτήματα δεν υπερβαίνουν τη μέγιστη τιμή θερμοκρασίας τους. Οι δίοδοι, τα τρανζίστορ και τα ολοκληρωμένα κυκλώματα παράγουν σημαντική ποσότητα θερμότητας κατά τη λειτουργία.
ψύκτρα αλουμινίου για ηλεκτρονικά εξαρτήματα
ψύκτρες αλουμινίου Κατεργασία
Χρησιμοποιώντας τον τρόπο συναρμολόγησης για μείωση του κόστους
Κάθε ηλεκτρονικό και ηλεκτρικό μέρος σε ένα κύκλωμα παράγει κάποια ποσότητα θερμότητας ενώ το κύκλωμα λειτουργεί όταν τροφοδοτείται. Η ηλεκτρική ενέργεια ρέει μέσα από διάφορα καλώδια και εξαρτήματα ηλεκτρονικών συσκευών, όπως προσωπικούς υπολογιστές, συναντώντας αντίσταση στην πορεία, και αυτή η αντίσταση δημιουργεί θερμότητα, αυξάνοντας γρήγορα τη θερμοκρασία της συσκευής.
Η απαγωγή θερμότητας είναι ένας σημαντικός παράγοντας στις περισσότερες εφαρμογές LED και καθορίζει το μοτίβο θερμικής ψύξης του LED. Οι ψύκτρες θερμότητας χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία βιομηχανιών και συνήθως χρησιμοποιούνται για την ψύξη εξαρτημάτων υπολογιστών όπως CPU και GPU, καθώς και τρανζίστορ ισχύος και λέιζερ. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα υπόστρωμα χαλκού για την αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας από τον επεξεργαστή σε μια φθηνότερη, ελαφρύτερη ψύκτρα αλουμινίου.
Η κυρίαρχη τάση προς τη βελτίωση των υλικών της ψύκτρας είναι η λήψη παλιού καλού χαλκού ή αλουμινίου και η κράμα της μεταλλικής μήτρας με ένα μεταϋλικό υψηλής θερμικής αγωγιμότητας (συχνά άνθρακα). Οι χάλκινες ψύκτρες έχουν εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα —διπλάσια από το αλουμίνιο— καθώς και αντοχή στη διάβρωση, αντιμικροβιακή αντοχή και άλλες επιθυμητές ιδιότητες. Ο χαλκός χρησιμοποιείται κυρίως σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, ηλιακά συστήματα θερμικού νερού, συστήματα HVAC, θερμοσίφωνες αερίου, συστήματα θέρμανσης και ψύξης με εξαναγκασμένο αέρα, γεωθερμική θέρμανση και ψύξη και ηλεκτρονικά συστήματα.
Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την απόδοση μιας ψύκτρας;
Γενικά, η απόδοση μιας ψύκτρας εξαρτάται από τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού, το μέγεθος, τον τύπο πτερυγίου, τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, τη ροή αέρα και το μέγεθος του αγωγού. Μια λιγότερο αποδοτική ψύκτρα όπως πτερύγιο ή τυπική ψύκτρα με εξώθηση θα έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη αντίσταση αέρα και βελτιστοποιημένη χαμηλότερη ροή μέσω των εξαρτημάτων/πλακέτας και μέσω του συστήματος. Εάν η ανάλυση δείξει ότι η διάχυση θερμότητας είναι σημαντική, η συνέπεια είναι ότι για υλικά με χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα, η μόνη επιλογή είναι να αυξηθεί το πάχος της βάσης ή να συμπεριληφθούν σωλήνες θερμότητας ή θάλαμοι ατμού, γεγονός που προσθέτει κόστος και βάρος.
Η ανάκτηση βιομηχανικών απορριμμάτων θερμότητας μπορεί να γίνει μέσω μιας ποικιλίας τεχνολογιών ανάκτησης απορριμμάτων θερμότητας για την παροχή πολύτιμων πηγών ενέργειας και τη μείωση της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας. Αυτό το άρθρο παρέχει μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των μεθοδολογιών ανάκτησης απορριμμάτων θερμότητας και των σύγχρονων τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές διεργασίες. Κατεβάστε αυτήν τη δωρεάν μελέτη περίπτωσης για να μάθετε πώς η QRC Technologies χρησιμοποίησε τη θερμική προσομοίωση με την πλατφόρμα cloud CAE SimScale για να βελτιστοποιήσει τη σχεδίαση, να αυξήσει την απόδοση της ψύκτρας και να αποτρέψει τη θερμική ζημιά στα ηλεκτρονικά. Οι σημαντικότεροι παίκτες στην αγορά της ψύκτρας που αναλύθηκε στη μελέτη περιλαμβάνουν Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd., Advanced Thermal Solutions, Inc., American Technical Ceramics Corp. και Wakefield-Vette, Inc., Aavid Thermalloy, LLC, Apex Microtechnology. , Comair Rotron, CUI Inc, T-Global Technology Co., Ltd, Molex Incorporated.
Ανεξάρτητα από τη μέθοδο ψύξης ή την ψύκτρα που θέλετε να χρησιμοποιήσετε, τα σωστά εργαλεία ECAD/MCAD θα σας βοηθήσουν να σχεδιάσετε την ψήκτρα ηλεκτρονικών ισχύος και να εφαρμόσετε την καλύτερη στρατηγική ψύξης.
Είναι το αλουμίνιο καλή ψύκτρα;
Η ψύκτρα είναι ένα σχέδιο που μεγιστοποιεί την επιφάνεια που αγγίζει το ψυκτικό υγρό. Το κράμα αλουμινίου είναι η ευρέως χρησιμοποιούμενη ψύκτρα. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από τη χαμηλή τιμή του αλουμινίου σε σύγκριση με τον χαλκό. Ωστόσο, ο χαλκός χρησιμοποιείται για την απαίτηση μεγαλύτερης θερμικής αγωγιμότητας.
Τι είναι οι ψύκτρες και πώς κατασκευάζονται;
Ταχεία ανάπτυξη πρωτοτύπων - Η Rapid Manufacturing Expert ειδικεύεται στη μηχανική κατεργασία και τη χύτευση ουρεθάνης. Η ηλεκτρική ισχύς μεταδίδεται μέσω των καλωδίων και των εξαρτημάτων της συσκευής και συναντά αντίσταση ως αποτέλεσμα της οποίας παράγει θερμότητα, αυξάνοντας έτσι τη θερμοκρασία της συσκευής.
Ποια είναι η καλύτερη ψύκτρα αλουμινίου ή χαλκού;
Περίπου το 80 τοις εκατό του χαλκού έχει θερμική αγωγιμότητα υψηλότερη από το αλουμίνιο. Σημαίνει ότι οι αντλίες θερμότητας από χαλκό μπορούν να αφαιρέσουν τη θερμότητα καλύτερα από αυτές από αλουμίνιο. 22 Αυγούστου 2016.
Ποια είναι η πιο αποτελεσματική ψύκτρα;
Όσον αφορά τη γεωμετρική απόδοση, η καλύτερη ψύκτρα είναι αυτή με πτερύγια και ακίδες για αύξηση της επιφάνειας για θερμική μετάδοση. Ο χαλκός είναι ένα υλικό ψύκτρας λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας.
Ανάπτυξη ψύκτρας για ηλεκτρονικά.
Φάση 1: Τα προφίλ αλουμινίου χρησιμοποιούνται ως υλικό βάσης για τις ψύκτρες, ο χαλκός ή ένα μείγμα χαλκού-αλουμινίου χρησιμοποιείται για τη δημιουργία απαγωγής θερμότητας.
Φάση 2: Σύντηξη τεχνολογίας σωλήνων θερμότητας ή τεχνολογιών υδρόψυξης για απαγωγή θερμότητας.
Φάση 3: Απαγωγή θερμότητας από μια νέα γενιά τεχνολογίας σωλήνων θερμότητας (ομοιογενής πλάκα, σύνθετος υπεραγώγιμος επίπεδος σωλήνας θερμότητας, συστοιχία ομοιογενών πλακών). Συνολικά ομοιογενής απαγωγή θερμότητας λόγω του εύκαμπτου συμπλέγματος σωλήνων θερμότητας/πλάκας, διασφαλίζοντας την απαγωγή θερμότητας από πηγές θερμότητας σε μικρούς χώρους υψηλής ισχύος.
