Pregled toplinskih cijevi i ploča za izjednačavanje
Proizvodnja toplinskih cijevi i ploča za izjednačavanje temperature postiže se izradom žljebova ili praha za sinteriranje u bakrenoj cijevi ili ravnoj šupljini. Žljebovi i sinterirani prah tvore kapilarnu strukturu.
Zatim dodajte malu količinu radne tekućine u uređaj, a zatim vakuumsku brtvu. Struktura jezgre (sinterirani prah, mreža, utor) i tekućina (voda, amonijak, dušik) mogu se mijenjati kako bi se postigla svrha promjene karakteristika prijenosa topline opreme.Kompletan dvofazni rashladni modul uključuje jednu ili više toplinskih cijevi i/ili parnih komora, skup hladnjaka za odvođenje topline u okolni zrak i mehaničku metodu spajanja radijatora na izvor topline.
Kada toplina djeluje na dvofazni uređaj (isparivač), kao što je prikazano na slici, tekućina u blizini izvora topline će ispariti, povećavajući tlak pare. Ovo lokalno povećanje tlaka uzrokuje strujanje pare u niskotlačno područje opreme (u kondenzator).
Para će se kondenzirati na svim hladnijim površinama stvarajući izotermni uređaj. Zatim, kondenzat prenosi latentnu toplinu pare kroz stijenku kondenzatora do rebara i ispušta se u zrak. Kondenzat se apsorbira pomoću fitilja i kapilare, a zatim se voda vraća natrag u isparivač.
Ovaj proces je poput uranjanja kuta spužve u vodu da potpuno apsorbira vodu. Iako gravitacija igra ulogu u ovom ciklusu, prirodno kapilarno djelovanje jezgre (sinterirani metal, rešetka ili utor) glavni je uzrok kretanja tekućine. Toplinska cijev i parna komora tipa fitilja
Najčešća struktura materijala jezgre toplinske cijevi je sinterirani materijal jezgre, jer ima najveću svestranost u smislu kapaciteta rukovanja snagom i sposobnosti rada protiv gravitacije. Mrežne jezgre sita jeftinije su za proizvodnju, ali omogućuju da toplinska cijev ili parna komora budu tanji u odnosu na sinteriranu jezgru. Međutim, budući da je kapilarna sila sita znatno manja od one sinterirane jezgre, smanjena je njegova sposobnost otpornosti na gravitaciju ili podnošenje većih toplinskih opterećenja. Jezgra utora ima najnižu cijenu i performanse. Samo kada se isparivač nalazi ispod kondenzatora treba uzeti u obzir primjenu gravitacijske pomoći. Utor služi kao unutarnja struktura peraje koja pomaže isparavanju i kondenzaciji.
Najčešća struktura ploče s ujednačenom temperaturom je sljedeća:
Izbor toplinske cijevi i ploče s ujednačenom temperaturom
1. Toplinska cijev prenosi toplinu, a ploča s ujednačenom temperaturom emitira toplinu.
Iz mnogo razloga, toplinski dizajn može zahtijevati da se izvor topline nalazi na različitim pozicijama radijatora, toplinska cijev se može oblikovati u bilo kojem obliku duž svih aksijalnih smjerova, pa čak i toplinska cijev može se protezati od podloge do peraja. To je nemoguće postići s ravnomjernom temperaturnom pločom.
Kada je toplinska snaga čipa vrlo velika, potrebna je brzina difuzije topline. I temperaturni gradijent. U ovom trenutku ploča s ujednačenom temperaturom ima prednost, jer je ploča s ujednačenom temperaturom dvodimenzionalna, a toplinska cijev je jednodimenzionalna.
Korištenje toplinskih cijevi za malu snagu ili nisku gustoću snage je isplativo. Ako se koristi više toplinskih cijevi, može se uzeti u obzir ploča s ravnomjernom temperaturom.
2. Ako je snaga mala, a gustoća vrlo visoka, učinak korištenja ploče s ujednačenom temperaturom bit će mnogo bolji. Budući da je površina ploče s ujednačenom temperaturom velika i ravna, izvor topline i ploča s ujednačenom temperaturom su u izravnom kontaktu. Toplinska cijev treba potporu supstrata kako bi ostvarila prijenos topline. Ujednačena temperaturna ploča ne treba srednji medij, učinak hlađenja će se povećati za 3-4 stupnja, a toplinski otpor kondenzacijske zone je dvodimenzionalan, koji se može smanjiti za 1-2 stupnja. Stoga se preporuča korištenje ploče za izjednačavanje temperature u slučajevima male snage i velike gustoće.
Konačno, preporuča se da ako temperaturna razlika na dnu čipa prelazi 10 stupnjeva, preporuča se korištenje ploče za izjednačavanje ili toplinske cijevi za brzi prijenos topline. Za postizanje optimizacije električnih performansi poluvodiča.
