전기 장치 열 설계

현재 전자부품은 소형화, 고집적화, 고효율화를 향해 발전하고 있어 전자기기의 성능을 효과적으로 향상시키고 있으며, 전자기기의 크기도 소형화를 향해 발전하고 있다. 이로 인해 전자 제품의 열 설계가 더욱 어려워집니다. 전자 장비는 여러 개의 단위 모듈로 구성됩니다. 장비의 전원을 켜면 이러한 전자 부품에서 많은 열이 발생하고 장비 내부의 온도가 급격히 상승합니다. 열이 제 시간에 전달 및 방출되지 않으면 장비의 정상 작동에 심각한 영향을 미치고 심지어 손상될 수 있습니다. 따라서 방열 설계는 전자 장비의 구조 설계에서 매우 중요한 부분입니다.

열전달 방식:

일반적으로 열전도에는 전도, 대류 및 복사의 세 가지 형태가 있습니다.

냉각 모드 선택:

전자 장비에는 여러 전자 부품이 있기 때문에 장비의 구조도 복잡합니다. 전자 장비 구조에는 많은 내부 열 전달 모드가 있으며 많은 경우 공존합니다. 따라서 방열 방법을 선택하려면 전자 부품 및 작업 환경의 매개 변수가 필요합니다. 습한 환경에서 사용되는 전자 부품은 열을 발산하기 위해 폐쇄형 설계를 채택해야 합니다. 밀폐형 설계가 필요하지 않은 전자기기의 경우 방열 방식으로 자연 방열을 선택하지만, 발열이 많은 장비의 경우 방열을 촉진시키거나 강제 공랭식 방식으로 열을 분산시켜야 한다.

주로 열 설계:

공기의 자연 대류 냉각: 장비 쉘을 라디에이터로 사용하고 쉘에 가열 장치를 고정하고 열을 공기로 직접 전달하십시오. 자연 냉각은 저전력 난방 장치에 더 적합합니다.

공기의 강제 대류 냉각: 디자인이 단순할 뿐만 아니라 사용이 편리하고 경제적이며 신뢰성이 높기 때문에 사용 범위가 더 넓습니다.

액체 냉각: 고효율 및 소형화로 인해 열 유동성이 높은 전자 장치를 냉각하는 데 널리 사용되며 열 설계 연구의 초점이 되었습니다. 액체 냉각은 주로 직접 또는 간접 냉각을 포함하는 단상 또는 2상일 수 있습니다.

TEC Cooling : 소음과 진동이 없고 구조가 콤팩트하며 운전과 유지보수가 편리하고 냉매가 없는 것이 장점이며 전류를 변경하여 냉각 용량과 냉각 속도를 조절할 수 있습니다. 일정한 온도와 전력 밀도를 갖는 시스템에 널리 사용되며 저온 초전도 전자 장치를 냉각하는 데에도 사용할 수 있습니다.

마이크로채널 냉각:

이방성 실리콘 웨이퍼 또는 기판에서 스케일 채널을 생성하기 위해 이방성 에칭이 사용됩니다. 액체가 장면 채널을 통해 흐를 때 액체는 열 에너지를 가열하거나 직접 흡수할 수 있습니다. 이때 액체는 매우 불균형한 상태이며 열전달 에너지가 크다. 또한, 실험을 통해 냉각수가 단일상으로 마이크로 채널을 통해 흐를 때에도 액체 비등을 사용하여 냉각하는 것보다 냉각 효과가 훨씬 우수함을 보여줍니다.

최근에는 열설계 기술과 관련된 지속적인 연구가 진행되고 있다. 열전도율이 높은 여러 재료를 지속적으로 개발하는 동시에 이러한 재료의 폭 넓은 사용은 현재 전자 장비의 방열 기술을 크게 향상시킬 것입니다.