Desain termal Perangkat Listrik
Saat ini, komponen elektronik berkembang menuju miniaturisasi, integrasi tinggi, dan efisiensi tinggi, yang secara efektif meningkatkan kinerja peralatan elektronik, dan ukuran peralatan elektronik juga berkembang menuju miniaturisasi. Hal ini membuat desain termal produk elektronik menjadi lebih sulit. Peralatan elektronik terdiri dari beberapa unit modul. Saat peralatan dihidupkan, komponen elektronik ini akan menghasilkan banyak panas, dan suhu di dalam peralatan akan naik dengan cepat. Jika panas tidak dapat ditransmisikan dan dipancarkan tepat waktu, ini akan sangat mempengaruhi pengoperasian normal peralatan, dan bahkan merusaknya. Oleh karena itu, desain pembuangan panas merupakan bagian yang sangat penting dari desain struktur peralatan elektronik.
Cara perpindahan panas:
Secara umum, ada tiga bentuk konduksi panas: konduksi, konveksi dan radiasi.
Pemilihan mode pendinginan:
Karena peralatan elektronik memiliki banyak komponen elektronik, struktur peralatannya juga kompleks. Ada banyak mode perpindahan panas internal dari struktur peralatan elektronik, dan dalam banyak kasus, banyak yang hidup berdampingan. Oleh karena itu, parameter komponen elektronik dan lingkungan kerja diperlukan untuk memilih metode pembuangan panas. Komponen elektronik yang digunakan di lingkungan yang lembab perlu mengadopsi desain tertutup untuk menghilangkan panas. Untuk peralatan elektronik yang tidak memerlukan desain tertutup, pembuangan panas alami dipilih sebagai metode pembuangan panas. Namun, untuk peralatan yang menghasilkan banyak panas, perlu dilakukan pembuangan panas atau penggunaan pendinginan udara paksa untuk menghilangkan panas.
Terutama Desain Termal:
Pendinginan udara konveksi alami: gunakan cangkang peralatan sebagai radiator, pasang perangkat pemanas pada cangkang, dan langsung pindahkan panas ke udara. Pendinginan alami lebih cocok untuk perangkat pemanas berdaya rendah.
Pendinginan udara konveksi paksa: tidak hanya sederhana dalam desain, tetapi juga nyaman dan ekonomis untuk digunakan, dan penggunaannya lebih luas karena keandalannya yang tinggi.
Pendinginan cair: karena efisiensi dan kekompakannya yang tinggi, ini banyak digunakan untuk mendinginkan unit elektronik dengan fluiditas termal yang tinggi, dan telah menjadi fokus penelitian desain termal. Pendinginan cair dapat berupa satu fase atau dua fase, terutama termasuk pendinginan langsung atau tidak langsung.
Pendinginan TEC: Keuntungannya adalah tidak ada kebisingan dan getaran, struktur kompak, pengoperasian dan pemeliharaan yang mudah, tidak ada zat pendingin, dan kapasitas pendinginan serta kecepatan pendinginan dapat disesuaikan dengan mengubah arus. Ini banyak digunakan dalam sistem dengan suhu konstan dan kerapatan daya, dan juga dapat digunakan untuk mendinginkan perangkat elektronik superkonduktor suhu rendah.
Pendinginan Saluran Mikro:
Pada wafer atau substrat silikon anisotropik, etsa anisotropik digunakan untuk membuat saluran skala. Ketika cairan mengalir melalui saluran pemandangan, cairan dapat memanaskan atau langsung menyerap energi panas. Saat ini, cairan berada dalam keadaan yang sangat tidak seimbang, dan energi perpindahan panasnya besar. Selain itu, percobaan menunjukkan bahwa bahkan ketika cairan pendingin mengalir melalui saluran mikro dalam satu fasa, efek pendinginannya jauh lebih baik daripada menggunakan pendidihan cair untuk pendinginan.
Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian berkelanjutan terkait dengan teknologi desain termal telah dilakukan. Sambil terus mengembangkan beberapa bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi, penggunaan bahan-bahan ini secara luas akan sangat meningkatkan teknologi pembuangan panas peralatan elektronik saat ini.
