이 논문은 주로 전자 장비의 열 설계에 대한 기본 지식을 소개하며 열 설계자는 열 분석을 수행하거나 전자 방열 설계 자격을 갖추려면 이러한 기본 지식을 숙지해야 합니다. 장비의 작동 모드와 열 발생량에 따라 설계자 만이 열전도에 대한 기본 지식을 습득하고 산업 현장 장비 열전도의 요구를 충족시키기 위해 산업 현장 열전도 냉각 모드에 적합한 하나 또는 여러 개를 설계할 수 있습니다.
주요 단어
열전달 모드
질량 보존 방정식
가열 장치의 방열 설계 방법 및 절차
자연 냉각
강제 환기 냉각
직접 액체 냉각
간접 액체 냉각판
기사 내용
열역학 제XNUMX법칙에 따르면 열은 항상 자발적이고 비가역적이며 고온에서 저온으로, 즉 온도차가 있는 한 열은 자발적으로 고온에서 저온으로 이동하여 열 교환을 형성합니다. 열 전달에는 전도, 대류 및 복사의 세 가지 모드가 있습니다. 단독으로 나타날 수도 있고 동시에 두세 가지 형태로 나타날 수도 있습니다.
유체 운동에서 질량 보존이란 어떤 공간을 흐르는 유체의 총 질량이 일정하다는 것을 의미하며 모든 흐름 문제는 질량 보존 법칙을 만족해야 합니다. 제어 본체의 연속 방정식은 다음과 같습니다.
운동량 보존 법칙은 자연에서 가장 중요하고 보편적인 보존 법칙 중 하나입니다. 거시적 물체와 미세한 입자 모두에 적용됩니다. 저속 이동 물체와 고속 이동 물체 모두에 적합합니다. 보수적 시스템과 비보수적 시스템 모두에 적용됩니다. 운동량 보존 법칙은 모든 유동 시스템을 포함하여 움직이는 시스템이 외력을 받지 않을 때 준수해야 하는 기본 법칙입니다. 이 방정식은 다음과 같이 해석할 수 있습니다. 제어 몸체의 유체에 작용하는 합력은 단위 시간당 제어 몸체를 나가는 누적 운동량에서 단위 시간당 제어 몸체로 들어가는 운동량과 제어 유체의 운동량을 뺀 것과 같습니다. 단위 시간당 몸. 제어체의 운동량 방정식은 다음과 같습니다.
방열 및 전도 설계는 장비 신뢰성 설계의 중요한 측면입니다. 전기가 열을 가지고 있는 한 전자 장비는 열원이며 생성된 열은 전력의 소실과 같습니다. 소산 전력(가열 전력)은 열 설계의 기초이며 실험적 및 이론적 계산에 의해 결정될 수 있습니다. 일반적으로 안전 계수, 보수적 값을 높이십시오. 열 설계는 일반적으로 가장 가혹한 조건(가장 높은 주변 온도 및 최대 열 발산)에서 설계됩니다. 일반적으로 전자 장비의 방열 및 전도 설계는 다음 측면 및 단계를 준수해야 합니다.
(1) 가열 장치의 방열 면적, 라디에이터 또는 주변 공기 매체의 주변 온도 제한 범위를 결정하십시오.
(2) 대류 밀도와 열 소산 모드를 결정하십시오.
(3) 몇 가지 주요 가열 구성 요소에 대한 응력 분석을 수행하고 최대 허용 온도 및 전력 소비를 결정하고 온도 관계에서 고장률을 분석합니다.
(4) 가열 장치 및 전체 장비의 설치 방법에 따라 열 밀도를 계산합니다.
(5) 표면의 최대 작동 온도는 장치의 내부 열 저항에 의해 결정됩니다.
(6) 장치와 최종 방열 표면 사이의 총 열 장벽 값을 계산합니다.
(7) 열 발생 측정 및 기타 요인에 따라 열 장벽을 계산 및 분포하고 이를 평가하여 열전도 모드 및 냉각 모드를 결정합니다.
배치된 자연 냉각은 방열, 대류 및 복사 열 전달의 단일 동작 또는 두 가지 이상의 열 전달 형태의 조합, 높은 신뢰성, 저렴한 비용의 이점입니다. 자연냉각은 외부 환경의 영향을 크게 받으며 전도경로에 열전도에 장애가 생기기 쉽고 열전도 저항이 증가하여 공기 열전달의 전도속도와 공기유량을 감소시킨다. 따라서 장비 외부 환경의 간섭이 있는 경우 이 냉각 방법은 비교적 간단하고 효율적이며 비용 효율적인 냉각 방법입니다. 팬 또는 이송 펌프와 같은 냉각수 이송 장비가 필요하지 않으며 장비 구성 요소의 마모 또는 고장으로 인한 시스템 신뢰성 문제를 방지합니다. 따라서 자연 냉각 방법을 선호해야 합니다.
강제 공랭식에서는 대류 속도가 높고 자연 냉각식의 공기보다 흐름이 크기 때문에 자연풍 냉각식 장비가 더 많이 사용되며, 기타 여러 가지가 있습니다. 강제 냉각 모드의 열전도 모드와 비교하여 이 냉각 모드는 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 유지 보수가 쉬운 장점이 있습니다.
우리가 직접 액체 냉각이라고 부르는 것은 장비의 전자 부품의 가열 부분이 열교환을 위해 냉각수와 직접 접촉하는 것입니다. 가열 부품은 발생된 열을 냉각수로 전달하여 열이 감소하고 냉각수의 온도가 상승한 다음 과도한 열이 냉각수에 의해 손실됩니다. 이 냉각 방식은 열 밀도가 높거나 전자 부품의 집적도가 높은 장비에 적합합니다. 냉각방식은 발열체와 냉각수의 특성이 높아야 합니다. 냉각수는 전자 장비의 작동 온도에서 고비점, 비분해성, 비휘발성 및 기타 특성 요구 사항을 충족해야 하며 냉각수가 장비의 기능에 영향을 미치지 않는 요구 사항도 충족해야 합니다.
일반적으로 간접 액체 냉각으로 알려진 간접 액체 냉각은 냉각수가 가열 전자 부품과 직접 접촉하지 않고 가열 부품의 외부 장비 베이스 플레이트 및 기타 중간 모듈을 통해 발열 열을 간접 냉각수에 접촉시키는 것을 말합니다. , 간접 냉각의 목적을 달성하기 위해 냉각수 손실의 표면을 통해 가열 후 냉각 액체. 간접 액체 냉각 시스템의 설계는 주로 열 접촉 저항을 최대한 줄이기 위해 열원과 중간 매체 사이의 우수한 열전도 경로가 필요합니다. 이 방식에서 냉각수는 전자 부품과 직접 접촉하지 않아 전자 장비의 오염을 줄일 수 있으며 냉각수 요구 사항은 직접 냉각액보다 높고 유지 보수가 간단합니다.
