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电子设备的液体冷却(二)

发布日期:2021-06-01 18:01

本文摘要:一、冷却剂电子产品用的冷却剂特点关键有下列五个层面:①冷冻液的热特点。还包含导电性指数、品质均匀热容、相对密度、粘度、热膨胀系数和界面张力等。②物理学特点。 用以冷冻液的便捷性和安全系数,还包含必需的熔点和冰度。对密封性机器设备,回绝冷冻液的界面张力较低一些。随意选择尽量低的开口闪点、着火点和点燃温度,而易燃性性应尽可能地较低。 ③电气设备特点。还包含体积电阻率、表面电阻率、相对介电常数和耗损要素等。 ④相溶性。

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一、冷却剂电子产品用的冷却剂特点关键有下列五个层面:①冷冻液的热特点。还包含导电性指数、品质均匀热容、相对密度、粘度、热膨胀系数和界面张力等。②物理学特点。

用以冷冻液的便捷性和安全系数,还包含必需的熔点和冰度。对密封性机器设备,回绝冷冻液的界面张力较低一些。随意选择尽量低的开口闪点、着火点和点燃温度,而易燃性性应尽可能地较低。

③电气设备特点。还包含体积电阻率、表面电阻率、相对介电常数和耗损要素等。

④相溶性。与电子器件的相溶性好些,不造成化学变化,耐热性好些,不容易挥发。⑤合理性。成本费要较低。

因为导热是一个简易的全过程,涉及的要素又这般之多,因而没法找寻单项工程的点评规范来比较各种各样加热液体的加热实际效果。但能够寻找某类特殊工作中标准下,危害导热的关键规范,并可做为一般具体指导标准。几类常见冷却剂特性闻报表1。

报表11.必需液体加热的冷冻液因为冷冻液要与电子元器件必需了解,因此 液体必不可少具有低可靠性。另外,在工作中温度范畴需要具有不容易挥发、不再次出现相态转变等特性,不应需注意液体对电气设备特性、物理性能的危害。现阶段作为必需加热的冷冻液有:硅有汽车机油、绝缘油、去正离子纯净水、C8F16O氧化铋液及其一些碳氟化合物等。挥发物较强的液体不应做为冷冻液,由于在热原周边不容易被蒸汽遮住,组成非常大的气膜传热系数,对散热风扇有益。

2.间接性液体加热的冷冻液在于否适合于保证间接性水冷散热冷冻液的2个关键要素是腐蚀和热特点。因为冷冻液不与电子元件必需了解,对电气性能没危害。水为最经济发展合理地的冷冻液。

为了更好地防止水对管路的锈蚀,可在水中特脱硫剂。为了更好地防止水里矿物在管路中溶解污垢,可应用磁化水或去正离子(钠离子、铝离子、钾离子)的纯净水等。二、液体冷却系统的设计方案液体加热依据加热物质的各有不同,可分为水冷散热、油冻和别的有机化学液体加热等。因为水的质量均匀热容大,因此 当电子元件对电气设备特性没特别要求的状况下,常常应用水冷散热方法,那样可约加热高效率及降低成本之目地。

液体冷却系统的设计方案推算出来程序流程以下:①依据机器设备(或筋挛电子器件)的技术性标准,确定冷却系统的加热方法并随意选择加热液体,随后进行导热推算出来,确定加热液体的总流量和水流量。②随意选择二次加热方法(换热器方式)。

依据水资源、耗损输出功率尺寸及其气候材料(自然环境温度等)来确定换热器的方式。当热传导容积在20kW之上,并且水资源非常丰富时,可应用水-水换热器。当热传导容积超过20kW,水资源较伤停补时(如便携式机器设备),可应用水-气体换热器。③各自确定热液体和冷液体的温度差Δt1和Δt2。

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随意选择Δt时,既要保证 能取走发热量,又要保证 开机启动后尽快超出工作中温度。出入口水温度一般不应高达60~70℃,若温度过低,则不容易造成污垢而危害散热风扇特性。针对水冷系统,一次水的温度差,依据工作经验举荐Δt1=7~10℃;二次水的温度差是是非非为5℃上下。④依据二次加热液体的温度差Δt2,由热平衡方程式确定其总流量。

⑤确定冻液体在热交换器中的南北方,依据其南北方,各自计算在热交换器中的传热指数h1和h2。⑥依据h1、h2及Δtm确定换热器的KA值,并对换热器进行总体设计或随意选择符合KA值的换热器。

⑦依据全部冷却系统的构造布局,推算出来系统软件的摩擦阻力损害,便于结合总流量随意选择泵及电机额定功率的尺寸。针对功率大的发射管的水冷系统,为了更好地保证 筋挛元器件的发热量能由热液体(一次水)合理地取走,必不可少有效地设计方案加热阳极氧化块的水冷器。水冷器设计方案的关键所在保证 水冷器有一定的空隙δ,如图所示1下图。

?图1⑧冷却循环水套的设计方案。为了更好地使电力电子器件的收集趋于(阳极氧化)表层发热量合理地由冷却剂取走,不应设计方案一个水冷器,使冷却循环水与收集趋于表层中间组成势流情况,以超出充份的热传导。当收集趋于表层与水冷器中间组成的室内空间为环状空隙时,其当量直径d0=2δ,这时冷却循环水在环状空隙内的水流量为?式中qv——水冷器内加热出水量(m3/s);δ——水冷器与收集趋于中间的空隙(m);d——元器件收集极的直径(m)。另设液体在空隙内组成势流的流阻Re>4000,则在环状空隙内(D-d),筋挛体与冷却循环水进行热传导的对流换热指数h为式中D——管的直径(m);d——元器件收集极的直径(m);k——液体的导电性指数(W/(m·℃))。

⑨管道与阀的配搭。为了更好地运输和操控冷却剂的循环系统,在液体冷却系统中不应设定适度的管道和闸阀。不应尽量减少管道中阀的总数,并充分考虑用以作业者及维修的便捷。

机载设备的水冷散热系统软件不应应用高韧性的厚壁管路与射频连接器,以提升其规格和品质;针对船舶及路面的水冷散热系统软件,因对品质的回绝不低,则可充分考虑随意选择大中型、质优价廉的运输管路。⑩水冷散热系统软件的监管与防潮。在水冷散热系统软件中,对冷却剂经营全过程的好多个基本参数,如温度、总流量和工作压力,必不可少执行监管与操控。当系统软件正处在长期工作中时,这种经营主要参数不应能立即、精准地说明在集中控制系统房间内,一旦某一主要参数发现异常,不应能迅速地接到警示数据信号,故障检测。

另外要对冷却系统进行耐腐蚀设计方案。三、液体冷却系统的操控当热特性阻抗或办公环境标准变化时,应付冷却系统中的冷却剂的总流量进行操控,进而搭建对温度的调整,增加热循环系统对可信性有益的危害。在吹干式必需冷却系统中,机器设备较为同样,没法对冷却剂进行调整。

因而,仅有在强制性液体冷却系统中对冷却剂总流量进行操控。依据电子器件或部件对温度敏感的水平进行冷却剂总流量的调整。

针对开启的系统软件或对热十分敏感的部件,其工作中温度不应操控在要求的范畴内。有时候需要装有冷却剂的制冷设备。

操控的方法可分为:停息式、旁结构式和回转式。根据温度感应器造成的数据信号,操控冷却系统中的闸阀或类似设备,搭建总流量(温度)的操控。

图2(a)为冷却系统停息操控的平面图。它根据温度感应器获得的数据信号,使汽车继电器导通来操控泵或继电器,超出操控的目地。图2图2(b)为冷却系统旁通阀操控平面图。

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根据温度感应器获得的数据信号,使汽车继电器导通操控串联于热交换器返道上的继电器,使冷却剂周期性地流过热交换器(泵到数循环系统),超出操控温度的目地。图2(c)为冷却系统到数操控的平面图,由温度感应器获得到数转变的数据信号,使占比调压阀对溢流阀执行热交换器返道上总流量的调整。占比感应器除鼓励溢流阀外,还可对温度指示仪进行监管。

依据系统软件的实验和剖析,确定温度感应器的调整方向和预设值。在调整范畴和允许升温中间犹存必需的空间。

不应充分考虑电子器件与温度感应器中间因热容造成的時间缓慢危害。开关电源型温度感应器有两个方法原著温度:接好和插进温度。

接好温度不应小于插进温度。接好与插进的温度差,精密型温度感应器高过1℃,一般温度感应器均值10℃或高些。

占比自动控制系统设计方案时,不应设定一个“杀区”,以防止在基准点周边造成“追逐起伏”。强制性热对流系统软件不应安置液体的水流量感应器,防止电源电路工作中时,泵(或鼓风机电机)不工作中。

系统软件电动机(泵或离心风机)的开关电源不应独立国家供电系统,使冷却剂在电子产品待机以后能以后循环系统,防止局部短路。


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