Egwyddor dylunio thermol cyflenwad pŵer newid pŵer uchel
1. Pam mae angen ateb thermol ar y cynhyrchion electronig
Mae sglodion cynhyrchion electronig yn integredig iawn, gyda mwy a mwy o ofynion swyddogaethol a gofynion cyfaint llai a llai. Mae cydrannau heddiw yn datblygu'n gyflym tuag at miniaturization, ymarferoldeb uchel, ac effeithlonrwydd uchel. Bydd cydrannau perfformiad uchel yn cynhyrchu llawer o wres ar gyflymder uchel, a rhaid tynnu'r gwres hwn ar unwaith i sicrhau y gall y cydrannau weithredu ar dymheredd gweithredu arferol. Gweithredu ar yr effeithlonrwydd uchaf. Felly, mae technoleg gysylltiedig dargludiad gwres yn cael ei herio'n gyson gyda datblygiad y diwydiant electronig.
2. Mathau o ddeunyddiau sinc gwres:
Aur, arian, haearn, copr, alwminiwm, aloi alwminiwm, taflen silicon, ac ati.
3. Egwyddor afradu gwres
Mae ffurf afradu gwres A rheiddiadur yn bennaf yn cynnwys ymbelydredd a darfudiad.
Trosglwyddo gwres ymbelydredd: trosglwyddir ynni gwres ar ffurf ymbelydredd, heb unrhyw gyfrwng, gellir ei drosglwyddo mewn cyflwr gwactod, fel egni gwres yr haul yn cael ei drosglwyddo i'r ddaear trwy'r bydysawd.
Trosglwyddo gwres darfudol: Mae ynni gwres yn cael ei drosglwyddo trwy aer neu gyfryngau eraill, fel rheiddiaduron darfudiad i gynhesu'r aer. Mae'r aer yn gwresogi popeth yn yr ystafell, ac mae'r symudiad aer yn dibynnu'n bennaf ar symudiad yr aer i ledaenu'r egni gwres.
Mae rheiddiaduron ymbelydredd yn yr ystyr traddodiadol yn cyfeirio at reiddiaduron sy'n cyfrif am gyfran gymharol o gyfanswm yr afradu gwres. Ar hyn o bryd, y rheiddiaduron radiant mwyaf nodweddiadol yw haearn bwrw, rheiddiaduron colofn dur, a rheiddiaduron cyfansawdd copr-alwminiwm. Ac yn y blaen , yn eu plith , mae'r ynni gwres a drosglwyddir gan ymbelydredd yn cyfrif am 30 y cant yn unig , ac mae'r ynni gwres 70 y cant arall yn cael ei drosglwyddo trwy ddarfudiad . Mae'r rheiddiadur darfudiad yn rheiddiadur gyda bôn dim cyfnewid gwres ymbelydredd (neu fach iawn), fel y rheiddiadur darfudiad tiwb copr Fried. Mae'n cynhesu'n fwy cyfforddus ac yn gyflymach na rheiddiadur pelydrol.
B. Mae'r dulliau o afradu gwres yn cynnwys afradu gwres ymbelydredd, afradu gwres dargludiad, afradu gwres darfudiad, a disipiad gwres anweddol.
Mae'r gwres a gynhyrchir gan wahanol feinweoedd ac organau'r corff wedi'i ddosbarthu'n gyfartal i bob rhan o'r corff ynghyd â chylchrediad y gwaed. Pan fydd gwaed yn llifo trwy bibellau gwaed y croen, mae 90 y cant o gyfanswm y gwres yn cael ei wasgaru gan y croen, felly'r croen yw prif ran y corff i wasgaru gwres. Mae yna hefyd ran fach o'r gwres, sy'n cael ei wasgaru o'r corff trwy'r ysgyfaint, yr arennau a'r llwybr treulio gyda'r resbiradaeth, wrin a feces.
(1) Y ffordd o afradu gwres - yn bennaf y ffordd gorfforol
1. Ymbelydredd Mae ymbelydredd yn golygu bod y corff yn gwasgaru gwres trwy allyrru pelydrau isgoch. Pan fydd tymheredd y croen yn uwch na'r tymheredd amgylchynol, mae gwres y corff yn cael ei wasgaru gan ymbelydredd. Mae afradu gwres ymbelydredd yn gysylltiedig â ffactorau megis tymheredd y croen, tymheredd amgylchynol ac ardal ymbelydredd effeithiol y corff. Yn gyffredinol, mae afradu gwres ymbelydredd yn cyfrif am 40 y cant o gyfanswm yr afradu gwres. Wrth gwrs, os yw'r tymheredd amgylchynol yn uwch na thymheredd y croen, bydd y corff yn amsugno gwres pelydrol. Mae gweithwyr dur yn gweithio o flaen ffwrneisi, ac felly hefyd ffermwyr sy'n gweithio mewn caeau dan haul yn yr haf poeth.
2. Dargludiad a Darfudiad Dargludiad yw'r ffordd y mae'r corff yn gwasgaru gwres trwy drosglwyddo egni cinetig moleciwlaidd. Pan fydd y corff dynol mewn cysylltiad uniongyrchol â gwrthrychau sy'n oerach na'r croen (fel dillad, gwelyau, cadeiriau, ac ati), trosglwyddir gwres o'r corff i'r gwrthrychau hyn. Yn glinigol, mae'r defnydd o gapiau iâ, pecynnau iâ a dulliau eraill i oeri cleifion â thwymyn uchel yn defnyddio'r egwyddor hon.
C, y cyfnewid gwres rhwng y rheiddiadur a'r amgylchedd
Ar ôl i'r gwres gael ei drosglwyddo i ben y rheiddiadur, mae angen gwasgaru'r gwres a drosglwyddir i'r amgylchedd cyfagos cyn gynted â phosibl. Ar gyfer y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer, mae i gyfnewid gwres gyda'r aer o'i amgylch. Ar yr adeg hon, trosglwyddir gwres rhwng dau gyfrwng gwahanol, a'r fformiwla a ddilynir yw Q= XAX ΔT, lle ΔT yw'r gwahaniaeth tymheredd rhwng y ddau gyfrwng, hynny yw, y gwahaniaeth tymheredd rhwng y rheiddiadur a'r aer amgylchynol ; a yw gwahaniaeth tymheredd yr hylif. Dargludedd thermol, ar ôl i'r deunydd sinc gwres a chyfansoddiad aer gael eu pennu, mae'n werth sefydlog; y pwysicaf A yw'r ardal gyswllt rhwng y sinc gwres a'r aer. O dan y rhagosodiad bod amodau eraill yn aros yn ddigyfnewid, megis cyfaint y sinc gwres, bydd yn gyffredinol Fodd bynnag, trwy newid siâp y rheiddiadur, cynyddu'r ardal gyswllt â'r aer a chynyddu'r ardal cyfnewid gwres, mae'n effeithiol. modd i wella effeithlonrwydd afradu gwres. , Er mwyn cyflawni hyn, mae'r arwynebedd yn cael ei gynyddu'n gyffredinol trwy ddyluniad esgyll wedi'i ategu gan garwhau arwyneb neu edafedd.
Ar ôl i'r gwres gael ei drosglwyddo i'r aer, bydd tymheredd yr aer mewn cysylltiad â'r sinc gwres yn codi'n gyflym. Ar yr adeg hon, dylai'r aer poeth dynnu'r gwres i ffwrdd cymaint â phosibl gyda'r aer oer o'i amgylch trwy gyfnewid gwres fel darfudiad. Ar gyfer rheiddiaduron wedi'u hoeri ag aer, y ffordd bwysicaf yw cynyddu cyflymder llif aer a defnyddio ffan i gyflawni darfudiad gorfodol. Mae hyn yn ymwneud yn bennaf â dyluniad y gefnogwr a chyflymder y gwynt. Mae effeithlonrwydd y gefnogwr rheiddiadur (fel llif, pwysau gwynt) yn bennaf yn dibynnu ar ddiamedr llafn y gefnogwr, hyd echelinol, cyflymder y gefnogwr a siâp llafn y gefnogwr. Mae llif y gefnogwr yn bennaf mewn CFM (system imperial, troedfedd ciwbig / munud), ac mae CFM tua 0.028mm3/munud o lif.
Rheiddiadur alwminiwm pur
Rheiddiadur alwminiwm pur yw'r rheiddiadur mwyaf cyffredin yn y dyddiau cynnar. Mae ei broses weithgynhyrchu yn syml ac mae'r gost yn isel. Hyd yn hyn, mae rheiddiadur alwminiwm pur yn dal i feddiannu rhan sylweddol o'r farchnad. Er mwyn cynyddu arwynebedd afradu gwres ei esgyll, y dull prosesu a ddefnyddir amlaf ar gyfer rheiddiaduron alwminiwm pur yw technoleg allwthio alwminiwm, a'r prif ddangosyddion ar gyfer gwerthuso rheiddiadur alwminiwm pur yw trwch sylfaen y rheiddiadur a'r gymhareb Pin-Fin . Mae pin yn cyfeirio at uchder esgyll y sinc gwres, ac mae Fin yn cyfeirio at y pellter rhwng dwy esgyll cyfagos. Y gymhareb Pin-Fin yw uchder y Pin (ac eithrio trwch y sylfaen) wedi'i rannu â'r Fin. Po fwyaf yw'r gymhareb Pin-Fin, y mwyaf yw ardal afradu gwres effeithiol y rheiddiadur, a'r mwyaf datblygedig yw'r dechnoleg allwthio alwminiwm.
Rheiddiadur copr pur
Mae dargludedd thermol copr 1.69 gwaith yn fwy na alwminiwm, felly o dan ragosodiad amodau eraill yr un fath, gall sinciau gwres copr pur dynnu gwres i ffwrdd o'r ffynhonnell wres yn gyflymach. Fodd bynnag, mae gwead copr yn broblem. Nid yw llawer o "sinciau gwres copr pur" a hysbysebir yn gopr 100 y cant mewn gwirionedd. Yn y rhestr o gopr, gelwir y rhai sydd â chynnwys copr o fwy na 99 y cant yn gopr di-asid, a'r radd nesaf o gopr yw Dan gopr gyda chynnwys copr o lai nag 85 y cant. Ar hyn o bryd mae gan y rhan fwyaf o'r sinciau gwres copr pur ar y farchnad gynnwys copr rhwng y ddau. Nid yw cynnwys copr rhai rheiddiaduron copr pur israddol hyd yn oed yn 85 y cant. Er bod y gost yn isel iawn, mae ei dargludedd thermol yn cael ei leihau'n fawr, sy'n effeithio ar y afradu gwres. Yn ogystal, mae gan gopr hefyd ddiffygion amlwg, megis cost uchel, prosesu anodd, a gormod o fàs y sinc gwres, sy'n rhwystro cymhwyso sinciau gwres holl-copr. Nid yw caledwch copr coch cystal â chaledwch aloi alwminiwm AL6063, ac nid yw perfformiad rhywfaint o brosesu mecanyddol (fel rhigolio) cystal â pherfformiad alwminiwm; mae pwynt toddi copr yn llawer uwch na phwynt alwminiwm, nad yw'n ffafriol i ffurfio allwthio (ExtrusiON) ac yn y blaen.
Er mai'r deunyddiau sinc gwres a ddefnyddir amlaf yw aloion copr ac alwminiwm, mae aloion alwminiwm yn hawdd i'w prosesu ac yn isel eu cost, a dyma'r deunyddiau a ddefnyddir fwyaf. Mae dargludedd thermol uwch copr yn gwneud ei allu amsugno gwres ar unwaith yn well nag aloion alwminiwm. Mae'r cyflymder yn arafach na chyflymder aloi alwminiwm. Felly, ni waeth copr pur, alwminiwm pur, neu reiddiadur aloi alwminiwm, mae yna ddiffyg angheuol: oherwydd dim ond un deunydd a ddefnyddir, er y gall y gallu afradu gwres sylfaenol ddiwallu anghenion afradu gwres ysgafn, ni all gydbwyso'r dargludiad gwres yn dda. . Mae'r ddau ofyniad cynhwysedd a chynhwysedd gwres yn cael eu gorlethu rhywfaint ar adegau gyda gofynion afradu gwres uchel.
Technoleg bondio copr-alwminiwm
Ar ôl ystyried diffygion priodol copr ac alwminiwm, mae rhai rheiddiaduron pen uchel yn y farchnad yn aml yn defnyddio prosesau gweithgynhyrchu cyfuniad copr-alwminiwm. Mae'r sinciau gwres hyn fel arfer yn defnyddio seiliau metel copr, tra bod esgyll sinc gwres yn cael eu gwneud o aloi alwminiwm. Wrth gwrs, Yn ogystal â'r sylfaen copr, mae yna hefyd ddulliau megis defnyddio pileri copr ar gyfer y sinc gwres, sydd hefyd yr un egwyddor. Gyda dargludedd thermol uchel, gall yr wyneb gwaelod copr amsugno'r gwres a ryddheir gan y CPU yn gyflym; gellir gwneud yr esgyll alwminiwm yn siâp mwyaf ffafriol ar gyfer afradu gwres trwy brosesau cymhleth, a darparu lle storio gwres mawr a'i ryddhau'n gyflym. Cafwyd cydbwysedd ym mhob agwedd.
Mae'r gwres yn cael ei wasgaru o'r craidd CPU i wyneb y sinc gwres, sy'n broses dargludiad gwres. Ar gyfer gwaelod y sinc gwres, gan ei fod mewn cysylltiad uniongyrchol ag ardal fach o ffynhonnell wres uchel, mae'n ofynnol bod y sylfaen yn gallu dargludo gwres yn gyflym. Mae'r defnydd o ddeunyddiau â dargludedd thermol uwch ar gyfer y sinc gwres yn ddefnyddiol iawn i wella'r dargludedd thermol. Gellir gweld o'r tabl cymhariaeth o system dargludiad gwres bod, er enghraifft, dargludedd thermol alwminiwm yn 237W/mK, a dargludedd thermol copr yw 401W/mK. Wrth gymharu rheiddiaduron o'r un cyfaint, mae pwysau copr 3 gwaith yn fwy na alwminiwm, tra bod gwres penodol alwminiwm 3 gwaith. Dim ond 2.3 gwaith yw hyn o gopr, felly o dan yr un cyfaint, gall rheiddiadur copr ddal mwy o wres na rheiddiadur alwminiwm a chynhesu'n arafach. Gyda'r un trwch o'r sylfaen sinc gwres, gall copr nid yn unig dynnu tymheredd ffynonellau gwres fel CPU Die yn gyflym, ond hefyd mae ei gynnydd tymheredd ei hun yn arafach na hynny o sinciau gwres alwminiwm. Felly, mae copr yn fwy addas ar gyfer gwneud wyneb gwaelod y sinc gwres.
Fodd bynnag, mae'r cyfuniad o'r ddau fetel hyn yn gymharol anodd, ac mae'r cysylltiad rhwng copr ac alwminiwm yn wael. ymwrthedd thermol). Mewn dylunio a gweithgynhyrchu gwirioneddol, mae gweithgynhyrchwyr bob amser yn ceisio lleihau ymwrthedd thermol y rhyngwyneb gymaint â phosibl ac osgoi gwendidau, sy'n aml yn adlewyrchu galluoedd dylunio a phrosesau gweithgynhyrchu'r gwneuthurwr.
4. Cyfrwng thermol - gel silica dargludol thermol.
a. Beth yw ymwrthedd thermol?
Mae'r hyn a elwir yn "ymwrthedd thermol" (ymwrthedd thermol) yn cyfeirio at baramedr cynhwysfawr sy'n adlewyrchu'r gallu i atal trosglwyddo gwres. Mae'r cysyniad o wrthwynebiad thermol yn debyg iawn i'r un o wrthwynebiad, ac mae'r uned hefyd yn debyg - gradd / W, hynny yw, y gwahaniaeth tymheredd rhwng dau ben y llwybr dargludiad gwres pan fo pŵer trosglwyddo gwres parhaus y gwrthrych yn 1W .
b. Gwrthiant thermol aer yw'r mwyaf ei natur, ac mae ei werth yn agos at 0.03W/mK;
c. Llenwch y bwlch rhwng y corff gwresogi a'r sinc gwres metel i leihau'r aer, fel bod y corff gwresogi a'r sinc gwres yn dangos afradu gwres darfudiad uniongyrchol.
d. Gall y daflen silicon dargludol thermol hefyd afradu gwres yn anuniongyrchol, hynny yw, mae'n agored y tu allan, felly fe'i gelwir yn sinc gwres.
Mae Sinda Thermal yn wneuthurwr sinc gwres blaenllaw, rydym yn berchen ar dîm o arbenigwyr thermol a llawer o gyfleusterau ac offer manwl gywir, gallwn ddileu'r dyfynbris mwyaf cystadleuol a sinciau gwres o ansawdd gwych. Cysylltwch â ni yn rhydd os oes gennych unrhyw ofynion thermol.
