لوحات باردة سائلة
إنه مُكوّن جهاز يُحلّ مشكلة ارتفاع حرارة الرقائق عالية الطاقة. يستخدم سائل تبريد دائري لإزالة الحرارة ونقلها بكفاءة من المكونات عالية الطاقة. يضمن تصميم قناة التدفق المُحسّن تبريدًا مُنتظمًا، ويُحسّن موثوقية النظام، ويُطيل عمر المعدات.
ما هي لوحة التبريد السائل؟
صفيحة التبريد السائلة أداة مبتكرة لإدارة الحرارة، تتجاوز قيود طرق تبديد الحرارة التقليدية. فهي تتجاوز العوائق الكامنة في التوصيل الحراري للمواد الصلبة. من خلال بناء شبكة سوائل داخلية دقيقة، تُحوّل الصفيحة انتقال الحرارة من وضع توصيل أحادي في الحالة الصلبة إلى وضع تبديد حرارة مُركّب يجمع بين اقتران المواد الصلبة والسائلة. يكمن جوهر تصميمها في التطبيق الدقيق لديناميكيات الموائع. يهدف تصميم لفات قنوات التدفق، وحجم الفتحة الدقيق، وتصميم هياكل الاضطراب، جميعها إلى زيادة مساحة التلامس بين سائل التبريد وسطح الجدار إلى أقصى حد. وفي الوقت نفسه، تضمن هذه الصفيحة تحقيق السائل لتبادل حراري فعال في ظل ظروف مقاومة منخفضة.
يُعدّ حل تبديد الحرارة هذا مناسبًا بشكل خاص للأجهزة الحديثة ذات كثافة الطاقة المتزايدة بشكل كبير. عندما تكون الحرارة الناتجة عن المكونات الأساسية، مثل الرقائق والبطاريات، بمثابة مصدر حرارة مركز ينفجر، تعمل صفيحة التبريد السائلة كمنظم ذكي لدرجة الحرارة. من خلال دوران سائل التبريد، تلتقط الحرارة وتوزعها بسرعة، متحكمةً في تقلبات درجة الحرارة ضمن نطاق ضيق جدًا. والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو إمكانية تخصيص صفيحة التبريد السائلة وفقًا لسيناريوهات التطبيق المختلفة. من المكونات الإلكترونية المصغرة إلى أنظمة تخزين الطاقة بمستوى ميغاواط، من خلال ضبط طوبولوجيا قناة التدفق ونوع سائل التبريد وضغط الدوران، يمكنها تلبية متطلبات تبديد الحرارة المختلفة، وبالتالي بناء حاجز حماية حرارية موثوق به لضمان التشغيل المستقر للمعدات عالية الطاقة.
لوحة تبريد سائلة FSW
لوحة تبريد سائلة باللحام
صفيحة تبريد سائلة ذات أنبوب دائري
صفيحة تبريد سائلة مبثوقة
لوحة تبريد سائلة للحفر العميق
صفيحة تبريد سائلة ذات أنبوب دائري
كيفية إنتاج لوحة باردة سائلة مناسبة للعملاء؟
نحتاج إلى تحديد حجم وشكل صفيحة التبريد السائل بدقة، بالإضافة إلى تصميم القنوات الدقيقة الداخلية وقنوات التدفق، بناءً على متطلبات التطبيق الفعلية مثل حجم طاقة الشريحة ومؤشرات تبديد الحرارة المحددة، وما إلى ذلك. باستخدام برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر للنمذجة ثلاثية الأبعاد وإجراء الحلول الحرارية، ثم التحسين المستمر من خلال محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية، لضمان تدفق سائل التبريد بالتساوي وتجنب الدوامات، وتحقيق أفضل تأثير لتبديد الحرارة.
من الضروري اختيار العملية المناسبة عند تصنيع ألواح التبريد السائل. بالنسبة للرقائق التي يقل خرج طاقتها عن كيلوواط واحد، ونظرًا لانخفاض توليدها للحرارة نسبيًا، يُمكن لتصميم قناة تدفق بسيطة تلبية متطلبات تبديد الحرارة. يمكن تشكيل ألواح التبريد السائل هذه مباشرةً باستخدام قنوات تدفق بسيطة من خلال آلات CNC. كبديل، يمكن ثني أنابيب النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ ثم دمجها في أسفل لوح التبريد السائل. هاتان العمليتان بسيطتان وموثوقتان، وتُسهمان في خفض التكاليف بفعالية.
بالنسبة لأجهزة IGBT عالية القدرة، غالبًا ما تتجاوز الطاقة 3000 واط، مما يُولّد كمية كبيرة من الحرارة. يصعب ضمان تبديد الحرارة باستخدام قنوات التدفق البسيطة وطرق المعالجة الشائعة. في هذه الأجهزة، يلزم إجراء معالجة دقيقة لقنوات التدفق عند نقطة التلامس بين صفيحة التبريد السائلة والرقائق. عادةً، تُستخدم عملية الزعانف المُنزّلة لتصنيع هياكل القنوات الدقيقة في المناطق المحلية. بعد ذلك، من خلال تقنية اللحام بالتحريك الاحتكاكي أو اللحام باللحام، تُلحم جميع المكونات بدقة لتشكيل المنتج النهائي، مما يُحسّن كفاءة تبديد الحرارة ويضمن عمل IGBT عند درجة حرارة ثابتة.
توفير حلول تحليل التصميم الحراري لعملائنا
يقدم مهندسونا الحراريون خدمات تصميم احترافية للصفائح الباردة السائلة، مستفيدين من برنامج Ansys Icepack القوي في جميع أعمال التصميم الأولية. بمجرد أن يشارك عملاؤنا المعايير الأساسية، بما في ذلك طاقة الشريحة وأبعادها، والطول والعرض والارتفاع المطلوبين للصفيحة الباردة السائلة، ومعدل تدفق سائل التبريد، ودرجة الحرارة، وبيئة الاستخدام المحددة، يبدأ مهندسونا العمل فورًا. نبدأ بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد مفصلة في البرنامج، ونجري تحليلات حرارية متعمقة لفهم ديناميكيات انتقال الحرارة بدقة. بناءً على نتائج التحليل، نقوم بتحسين بنية القناة الدقيقة لتحقيق أقصى كفاءة لتبديد الحرارة. مع مراعاة متطلبات الأداء وتكاليف التصنيع العملية، نختار بعناية عملية الإنتاج الأنسب، مما يضمن أن يكون التصميم النهائي ليس فقط فعالًا للغاية، بل فعالًا من حيث التكلفة أيضًا لعملائنا.
تأكد من موثوقية اللوحة الباردة السائلة.
بمجرد اكتمال الإنتاج، سنجري سلسلة من اختبارات التسرب الشاملة، المصممة خصيصًا لمنتج العميل. عادةً، نضاعف ضغط التشغيل الفعلي لمضخة المياه في نظام تدوير سائل التبريد الخاص بالعميل. على سبيل المثال، إذا كان ضغط مضخة المياه لدى العميل 0.7 ميجا باسكال، فسنجري اختبار تثبيت الضغط لمدة 30 إلى 45 دقيقة عند ضغط يقارب 1.5 ميجا باسكال. لضمان دقة الاختبار، اعتمدنا أساليب اختبار متنوعة. يساعد كشف الهواء على الكشف السريع عن نقاط التسرب الكبيرة، ويمكن أن يوفر كشف الهيليوم نتائج عالية الدقة، ويمكن تحديد حتى أصغر العيوب بدقة. يحاكي اختبار تدوير السائل بيئة الاستخدام الفعلية، مما يضمن عدم تسرب قناة تدفق لوحة التبريد السائل في مختلف الحالات.
