Существуют различные спецификации и процессы производства пластин жидкостного охлаждения, но наиболее важный микроканал является ключом к определению эффективности рассеивания тепла. Поэтому изучение и сравнение различных типов микроканалов является ключевым шагом в определении процесса жидкостного охлаждения пластин. Однако есть и другие факторы, влияющие на наше практическое применение, такие как условия использования, цена и т. д. Поэтому мы должны всесторонне рассмотреть, какой тип пластины жидкостного охлаждения подходит для нашего проекта. Но на основе теоретических исследований мы можем сделать вывод. . В основе нашего исследования лежит:
Модуль IGBT : общая мощность составляет 2898 Вт.
Общая мощность делится на три части
60.9% мощности для источников IGBT
29.1% мощности для ДИОДНЫХ источников
10 % мощности подается на медный слой подложки между кристаллом и подложкой из Al₂O₃ с учетом потерь в соединении.
Всего имеется 18 источников IGBT и 18 источников DIODE.
Размер источника IGBT 12.56x12.56×0.14 мм.
Размер ДИОДНОГО источника 9х9х0.14 мм.
Медный теплораспределитель имеет размеры 162x122x3 мм.
lСпецификации материалов указаны в паспорте данных.
Для всех жидкостных охлаждающих плит:
Общая длина= 250 мм, Общая ширина= 150 мм.
Общий расход = 5.7 л/мин.
Температура окружающей среды 35 oC.
Материал теплового интерфейса: K=4.5 Вт/мК.
Забеги проводились с использованием чистой воды.
• Опорная пластина с отверстиями для обслуживания с заглушками в сервисных отверстиях.
• Сложная обработка, негибкая конструкция, средние характеристики.
• Фрезерованная опорная пластина с крышкой, уплотненной уплотнительными кольцами + винтами.
• Трудоемкая и ненадежная герметизация, гибкая конструкция, средние характеристики.
• Экструдированные каналы с обработанными головными блоками
• Проблемы с надежностью, низкая производительность, негибкая конструкция.
• Прямое охлаждение под модулями
• ограниченная поверхность охлаждения, сложная замена модуля, ненадежная герметизация
• Чередование слоев перфорированных пластин.
• высокий перепад давления, эффективен только при ограниченном расходе воды
Конструкция 1 - Медная трубка HiContact, встроенная в алюминиевую пластину.
Примечание. Внешний диаметр медной трубки = 9.525 мм, толщина стенки = 1.27 мм. Шаг медной трубки = 18.034 мм.
Распределение температуры на источниках IGBT и диодах
Design2 - Фрезерованные плоские каналы с паяной крышкой
Пример фрезерованного жидкокристаллического полимера для электромедицинского применения.
ЖИДКОСТЬ КАНАЛОВ Ш=15, В=6,8+8 ЖИДКОСТЬ КАНАЛОВ Ш=4, В=1.5
ВЕКТОРЫ СКОРОСТИ ПО СЕРЕДИНЕ ЖИДКОСТНЫХ КАНАЛОВ
Распределение температуры на источниках IGBT и диодах
Распределение температуры основания холодной пластины,
Дизайн 3 - Толстые смещенные плавники, пузыри и тонкое основание
ВЕРСИЯ –E2- МОДЕЛЬ ICEPAK
ВЕКТОРЫ СКОРОСТИ ЧЕРЕЗ ЦЕНТР СМЕЩЕННОГО СЛОЖЕННОГО КИЛЯ, ∆P = 26.464 КПа, Re = 821
Распределение температуры основания холодной пластины (Rth ) = 0.0092 ° C /Вт
Design4- Жидкая холодная пластина «Змеиный пузырь »
ВЕКТОРЫ СКОРОСТИ ЧЕРЕЗ ЦЕНТР ЗМЕИНОГО БЛИСТЕРА.∆P = 46.603 КПа, число Рейнольдса через центр канала Re = 6175
Распределение температуры основания холодной пластины
Пластины для охлаждения жидкости Design5-Meso Channels
ВЕКТОРЫ СКОРОСТИ ПО СЕРЕДИНЕ КАНАЛА БЛИСТЕРА. ∆P = 6.622 КПа
Число Рейнольдса в центре канала Блистера Re D = 781
Распределение температуры основания холодной пластины
Сводка сравнения пластин жидкостного охлаждения
С помощью моделирования и термического анализа на основе 5 моделей мы обнаружили, что скорость потока и распределение температуры в каждом канале различны. Следовательно, оптимальная схема отвода тепла соответствует теоретическим данным. На основе этих данных мы сравнили и проанализировали их, чтобы в конечном итоге найти экономически эффективное решение, а это означает, что не все высокопроизводительные пластины жидкостного охлаждения подходят.
