Kælitækni sem getur bætt hitaleiðni og vinnureglu hennar
Nú skulum við slá inn hið fullkomna vandamál sem öllum er sama um: hitaleiðni.
hita uggi
Hitavaskurinn er óvirkur hitaflutningsbúnaður. Þegar varma er flutt frá IC pakkanum til umhverfisins í kring er varmaviðnám þess mun minni en samhliða hitauppstreymi frá pakkanum til umhverfisins sem stafar af varma convection og varma geislun.
Mynd 1 sýnir hitauppstreymi líkansins af N-fin hitavaskinum (N er fjöldi Fin), þar sem hitauppstreymisefnið (TIM) er tengt efst á pakkanum. Við þurfum TIM til að bæta snertingu milli pakkans og hitavasksins, þannig að áhrifarík hitauppstreymi viðnámsins þarf að innihalda hitauppstreymi TIM.
Jafngildi viðnám hita vaska er um það bil jöfn viðnám TIM plús viðnám neðst á hita vaski, og viðnám hita vaskur deilt með tölunni N. Þar sem flatarmál hita vaskans getur verið stærra en efsta yfirborð pakkans getur varma- og hitageislunarviðnám hennar verið minni en hita- og hitageislunarþol efsta yfirborðs pakkans. Að auki, ef viðnáminu er deilt með fjölda hitastigsfinna, er hægt að ná N sinnum framförum. Hins vegar, fyrir tiltekið undirlagssvæði fyrir hitastig, þegar aukningin á Fin er meiri en tiltekið magn, mun það að lokum valda því að hitaviðnám hvers Fins eykst: þetta er vegna þess að hitaköstin byrja að nálgast hvert annað og draga úr áhrifaríkri varmaflutningsstuðull. . Og vegna þess að þessi hitauppstreymisviðnám eykur beinlínis skilvirka hitauppstreymi hitavasksins, er mjög mikilvægt að velja háhitaleiðniefni fyrir hitavaskinn og TIM til að bæta heildarframmistöðu hitavasksins.
hitavaskur
Önnur tækni til að kæla rafeindakerfi er að nota hitauppstreymi og hitakökur til að dreifa meiri hita frá IC á bakhlið PCB. Hitadreifingargötin sem eru sett undir IC geta verulega dregið úr hitauppstreymi PCB og hjálpað til við að leiða hita að hitaleiðniplötunni sem er staðsett á botni PCB. Ofninn er gerður úr efni með mikilli hitaleiðni (eins og grafít) og hefur stærra yfirborð til að bæta hitaleiðni.
viftu
Þegar óvirkir hitakökur eða ofnar duga ekki til að útrýma hita, geta rafeindakerfi neytenda eins og borðtölvur, fartölvur, skjávarpar o.fl. einnig notað rafrænar viftur til að dreifa hita. Viftur nota rafmótora og þurfa rafmagn til að færa loftflæði virkan um kerfið til að fjarlægja hita. Þetta getur valdið hljóðhávaða og því þarf að huga að hávaða og áreiðanleikavandamálum þegar þú velur viftu. Margir aðdáendur í dag geta notað pulse width modulation (PWM) merki til að stjórna hraðanum, svo þú getur hannað varmastjórnunarkerfi til að stilla viftuhraðann á virkan hátt miðað við hitastig kerfisins.
Hitapípa
Hitapípan er hitaflutningsbúnaður sem notar meginreglur hitaleiðni og fasabreytinga til að flytja varma á milli fastra íhluta. Fasabreyting ofnpípunnar vísar venjulega til þess ferlis þar sem vökvinn nær suðumarki við uppgufunarenda og gufar upp og dreifist í pípuna sem gas. Eftir að það nær kalda endanum þéttist það og losar hita og síðan flæðir vökvinn til baka að uppgufunarendanum með háræðum. Í flutningi hita frá uppgufunarendanum til þéttingarenda, verður þetta ferli endurtekið stöðugt. Hitapípur eru einnig mikið notaðar í rafeindakerfum fyrir neytendur, svo sem tölvur, spjaldtölvur og snjallsíma.
Dynamisk inngjöf
Að lokum, sem rafmagnsverkfræðingar, getum við sannarlega notað ýmsar aflgjafatækni til að stjórna orkunotkun kerfisins, en það dregur venjulega úr afköstum kerfisins. Markmið okkar er að gera viðskiptavinum kleift að fá bestu notendaupplifunina á sama tíma og árangur er veginn eins mikið og mögulegt er. Mörg rafeindakerfi nota nú varmaskynjara um allt PCB, sem gerir örgjörvanum um borð kleift að fylgjast með hitastigi í kerfinu og taka kraftmikla inngjöfarákvarðanir þegar hitastigið hækkar. Sem rafmagnsverkfræðingar skiljum við náttúrulega hina ýmsu aflferla kerfisins. Við getum náð væntingum okkar með því að kveikja á viftunni, draga úr virkni, slökkva á mismunandi hlutum kerfisins eða takmarka klukkuhraðann þegar hitastig kerfisins nær mismunandi hitastigi.
