Visão geral dos tubos de calor e placas de equalização

A fabricação de tubos de calor e placas de equalização de temperatura é realizada fazendo ranhuras ou pó de sinterização em um tubo de cobre ou em uma cavidade plana. Ranhuras e pó sinterizado formam uma estrutura capilar.

Em seguida, adicione uma pequena quantidade de fluido de trabalho ao dispositivo e sele a vácuo. A estrutura do núcleo (pó sinterizado, malha, ranhura) e o líquido (água, amônia, nitrogênio) podem ser alterados para atingir o objetivo de alterar as características de transferência de calor do equipamento.Um módulo de resfriamento de duas fases completo inclui um ou mais tubos de calor e / ou câmaras de vapor, um conjunto de dissipador de calor para dissipar calor no ar circundante e um método mecânico de conectar o radiador à fonte de calor.

Quando o calor atua em um dispositivo bifásico (evaporador), conforme mostrado na figura, o líquido próximo à fonte de calor irá vaporizar, aumentando a pressão de vapor. Esse aumento de pressão local faz com que o vapor flua para a área de baixa pressão do equipamento (para o condensador).

O vapor se condensará em todas as superfícies mais frias para formar um dispositivo isotérmico. Em seguida, o condensado transfere o calor latente do vapor através da parede do condensador até as aletas e é descarregado no ar. O condensado é absorvido pelo pavio e capilar, e então a água é movida de volta para o evaporador.

Esse processo é como mergulhar a ponta de uma esponja em água para absorvê-la completamente. Embora a gravidade desempenhe um papel neste ciclo, a ação capilar natural do núcleo (metal sinterizado, grade ou ranhura) é a principal causa do movimento do líquido. Tubo de calor e tipo de pavio da câmara de vapor

A estrutura de material de núcleo de tubo de calor mais comum é o material de núcleo sinterizado, porque tem a maior versatilidade em termos de capacidade de manipulação de energia e capacidade de trabalho antigravidade. Os núcleos da tela de malha são menos caros de fabricar, mas permitem que o tubo de calor ou a câmara de vapor sejam mais finos em relação ao núcleo sinterizado. No entanto, uma vez que a força capilar da tela é significativamente menor do que a do núcleo sinterizado, sua capacidade de resistir à gravidade ou lidar com cargas térmicas mais elevadas é reduzida. O núcleo da ranhura tem o menor custo e desempenho. Somente quando o evaporador estiver localizado abaixo do condensador, as aplicações com auxílio da gravidade devem ser consideradas. A ranhura serve como uma estrutura de aleta interna para ajudar na evaporação e condensação.

A estrutura de placa de temperatura uniforme mais comum é a seguinte:

Escolha de tubo de calor e placa de temperatura uniforme

1. O tubo de calor transfere calor e a placa de temperatura uniforme emite calor.

Por muitas razões, o projeto térmico pode exigir que a fonte de calor esteja localizada em diferentes posições do radiador, o tubo de calor pode ser formado em qualquer formato ao longo de todas as direções axiais e até mesmo o tubo de calor pode se estender do substrato até a aleta. Isso é impossível de conseguir com uma placa de temperatura uniforme.

Quando a potência térmica do chip é muito grande, a velocidade de difusão do calor é necessária. E gradiente de temperatura. Neste momento, a placa de temperatura uniforme tem uma vantagem, porque a placa de temperatura uniforme é bidimensional e o tubo de calor é unidimensional.

O uso de tubos de calor para baixa ou baixa densidade de energia é econômico. Se vários tubos de calor forem usados, uma placa de temperatura uniforme pode ser considerada.

2. Se a potência for pequena e a densidade muito alta, o efeito do uso de uma placa de temperatura uniforme será muito melhor. Como a superfície da placa de temperatura uniforme é grande e plana, a fonte de calor e a placa de temperatura uniforme estão em contato direto. O tubo de calor precisa do suporte do substrato para realizar a transferência de calor. A placa de temperatura uniforme não precisa de um meio intermediário, o efeito de resfriamento aumentará em 3-4 graus e a resistência térmica da zona de condensação é bidimensional, que pode ser reduzida em 1-2 graus. Portanto, é recomendado o uso de uma placa equalizadora de temperatura em ocasiões de baixa potência e alta densidade.

Finalmente, é recomendado que se a diferença de temperatura na parte inferior do chip exceder 10 graus, é recomendado usar uma placa de equalização ou tubo de calor para transferir calor rapidamente. Para alcançar a otimização do desempenho elétrico de semicondutores.