المصارف الحرارة

نقدم لعملائنا حلولاً ومنتجاتٍ لإدارة الحرارة في مختلف المجالات. وفي بعض المجالات المتخصصة، تُمكّننا خبرتنا وقدراتنا الفنية من حل العديد من مشاكل عملائنا بفعالية.

Skived زعنفة بالوعة الحرارة

يتم تصنيع حوض الحرارة ذو الزعانف المقطوعة عن طريق تقطيع المعدن إلى زعانف رقيقة ومتراصة بشكل وثيق، مما يؤدي إلى زيادة مساحة سطح نقل الحرارة بشكل كبير من أجل التبريد الفعال.

وحدة أنابيب الحرارة للمشتت الحراري

أنبوب الحرارة هو جهاز يستخدم عملية تغيير الطور لنقل الحرارة بسرعة من أحد الطرفين إلى الطرف الآخر.

مبدد الحرارة بالبثق

يشير إلى جهاز تبديد الحرارة الذي تم تصنيعه عبر تقنية البثق، مع هياكل على شكل زعانف لتحسين نقل الحرارة وحماية المكونات.

مبدد حراري لربط الإيبوكسي

حوض حراري مصنوع من خلال ربط اللوحة السفلية والزعانف الخاصة بالحوض الحراري مع راتنج الإيبوكسي كمادة لاصقة، والاستفادة من قوة الترابط العالية والتوصيل الحراري الجيد للترابط الإيبوكسي.

مشتت حراري مصبوب بالقالب

باستخدام تقنية الصب بالقالب، يتم حقن سبائك الألومنيوم والمواد المعدنية الأخرى في قوالب تحت ضغط عالٍ لتشكيل مكونات تبديد الحرارة ذات الهياكل المعقدة.

مشتت حراري للتشكيل البارد

حوض حراري مصنوع عن طريق تسخين المواد المعدنية باستخدام تقنية التشكيل البارد ثم تشكيلها في درجة حرارة الغرفة.

ما هو المشتت الحراري؟

عندما يُولّد مُكوّن إلكتروني حرارة، يكون المُشتّت الحراري على تماس مباشر معها. تنتقل الحرارة من عنصر التسخين إلى المُشعّ بالتوصيل. تُستخدم المعادن ذات الموصلية الحرارية العالية، مثل الألومنيوم والنحاس، غالبًا في تصنيع المُشتّتات الحرارية. هذا يسمح بامتصاص الحرارة بسرعة وانتشارها في جميع أنحاء المُشتّت الحراري.

يتميز تصميم المشتت الحراري بمساحة سطح كبيرة، عادةً ما تكون على شكل زعانف. عندما يُسخّن السطح الساخن للمشتت الحراري الهواء المحيط، تكتسب جزيئات الهواء طاقة، فتنخفض كثافتها، ثم ترتفع. ثم يتحرك الهواء البارد ليحل محل الهواء الساخن الصاعد. تُعزز عملية دوران الهواء هذه تأثير الحمل الحراري، مما يُحسّن بشكل كبير معدل تبديد الحرارة ويُساعد في الحفاظ على درجة حرارة تشغيل آمنة للمكونات الإلكترونية. هذا هو المشتت الحراري، وهو جهاز يُستخدم لخفض درجة الحرارة الداخلية للمكونات الإلكترونية.

كيفية تصميم المشتت الحراري؟

عند تصميم المشتت الحراري، هناك العديد من الأمور التي يجب مراعاتها، ومن بينها المعايير المهمة التي يجب مراعاتها

متطلبات تبديد الحرارة

قم بتحديد معلمات الطاقة وتوليد الحرارة ودرجة حرارة التشغيل القصوى المسموح بها للمعدات أو المكونات التي تتطلب تبديد الحرارة بشكل واضح، وذلك لتحديد سعة تبديد الحرارة المطلوبة للمشتت الحراري.

قيود المساحة

يجب مراعاة حجم وشكل المساحة التي يتم تركيب المشتت الحراري فيها للتأكد من إمكانية تركيب المبرد المصمم وتكييفه بشكل صحيح في الجهاز.

الظروف البيئية

فهم درجة الحرارة والرطوبة والظروف الأخرى لبيئة الاستخدام من أجل اختيار المواد المناسبة وطرق تبديد الحرارة ومعالجة السطح للمشتت الحراري.

كيفية اختيار طريقة تبديد الحرارة الصحيحة؟

عند تصميم المشتت الحراري، من المهم جدًا مراعاة قوته وتحديد طريقة التصميم بناءً عليها. من بين هذه الطرق الأساسية لتبديد الحرارة، تُعدّ مشتتات الحمل الحراري الطبيعية، ومشتتات الهواء القسري، ولوحة التبريد السائل.

تبديد الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي

مناسب للحالات التي تتطلب توليد حرارة منخفض، ومساحة كافية، ومتطلبات ضوضاء صارمة، حيث يعتمد على تدفق الهواء الطبيعي لتبديد الحرارة. عادةً ما تُصمم المشعات بمساحات وزعانف كبيرة لتبديد الحرارة. يُصنع هذا النوع من المشتتات الحرارية عادةً من خلال عمليات الصب والتشكيل البارد، على غرار إضاءة LED. تستخدم شرائح اللوحة الرئيسية التي تقل قدرتها عن 10 واط طريقة تبديد الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي هذه.

تبريد الهواء القسري لتبديد الحرارة

إذا كانت الطاقة الحرارية للنظام أو الشريحة عالية نسبيًا، وعادةً ما تتجاوز 50 واط، فإن الحمل الحراري الطبيعي لا يفي بأداء تبديد الحرارة. لذلك، من الضروري زيادة قوة المروحة لدفع تدفق الهواء، واستخدامه لإزالة الحرارة من سطح المشتت الحراري، لتحقيق هدف خفض درجة حرارة الشريحة، مما يُحسّن كفاءة تبديد الحرارة بشكل كبير. العاملان اللذان يُؤخذان في الاعتبار بشكل عام هما مواصفات ومعايير المبرد والمروحة، ويُعدّ التصميم الأمثل لكليهما الحل الأمثل.

تبديد حرارة لوحة التبريد السائل

نظرًا لكثافة طاقة الرقائق العالية، لا تلبي طرق تبديد الحرارة التقليدية متطلبات تبديد الحرارة. لذلك، يلزم استخدام صفيحة تبريد سائل فعّالة لحل مشكلة الحرارة. تُنقل الحرارة عبر دوران السائل، الذي يتميز بكفاءة عالية في تبديد الحرارة، وهو مناسب لمعدات توليد الحرارة العالية. مع ذلك، يُعد النظام معقدًا نسبيًا وتكلفته مرتفعة، مما يتطلب دراسة شاملة وتصميم الحل الأمثل. لدى وولميت فريق من كبار المهندسين القادرين على تزويد العملاء بأفضل حلول التصميم.

كيفية حساب قدرة تبديد الحرارة لمشتت الحرارة؟

يمكن حسابها باستخدام معادلة التوازن الحراري، مثل Q = h*A*Delta T، حيث Q هي كمية تبديد الحرارة، وh هو معامل انتقال الحرارة السطحي، وA هي مساحة تبديد الحرارة، و\Delta T هو فرق درجة الحرارة بين سطح المشتت الحراري والبيئة المحيطة. كما يمكن حسابها بتحديد المقاومة الحرارية. كلما كانت المقاومة الحرارية أصغر، زادت سعة تبديد الحرارة، والمقاومة الحرارية R = Delta T/Q. ولكن هناك عوامل أخرى تؤثر على المشتت الحراري.

خصائص المواد: تختلف الموصلية الحرارية للمواد المختلفة. تتميز المواد ذات الموصلية الحرارية العالية، مثل النحاس والألومنيوم، بأداء أفضل في تبديد الحرارة. تبلغ الموصلية الحرارية للنحاس حوالي 401 واط/متر مكعب/درجة كلفن، بينما تبلغ الموصلية الحرارية للألومنيوم حوالي 237 واط/متر مكعب/درجة كلفن. عند اختيار مادة المبرد، يجب مراعاة عوامل مثل التكلفة والوزن بدقة.

ظروف تدفق الهواء: لسرعة تدفق الهواء تأثيرٌ بالغ الأهمية على تبديد الحرارة بالحمل الحراري للمشع. ففي حالة الحمل الحراري القسري، تكون سرعة تدفق الهواء عالية، ويزداد معامل انتقال الحرارة السطحي h، ويتحسن أداء تبديد الحرارة. أما في حالة الحمل الحراري الطبيعي، فتؤثر عوامل مثل موضع تركيب المشعات والمساحة المحيطة بها على التدفق الطبيعي للهواء، مما يؤثر بدوره على تأثير تبديد الحرارة.

التصميم الهيكلي للمبرد: يُمكن للتصميم الهيكلي المعقول أن يُحسّن أداء تبديد الحرارة. تؤثر معايير مثل شكل الزعانف ومسافاتها وارتفاعها على مساحة تبديد الحرارة وتدفق الهواء. يتميز مشعاع الزعانف الدبوسية بمساحة تبديد حرارة أكبر من مشعاع الزعانف المسطحة في نفس الحجم، ولكن قد تكون مقاومة تدفق الهواء أكبر أيضًا. من الضروري إيجاد أفضل نقطة توازن من خلال تصميم مُحسّن.

اتصل بنا