Hvilke faktorer bør du vurdere når du designer en kjøleribbe?
Noen av nøkkelfaktorene å vurdere når du designer en kjøleribbe inkluderer termisk motstand, materiale, finnekonfigurasjon, finnestørrelse og -form, finneeffektivitet, monteringsmetode for kjøleribbe og termisk grensesnittmateriale.
Kjøleribben er designet med materialer med høy varmeledningsevne som aluminium og kobberlegeringer. Varmeoverføringsfordelen til kobber fremfor aluminium er ikke så stor som man kan forvente basert på deres varmeledningsevne, og derfor er aluminium det mest populære materialet for kjøleribber. Standard ekstruderte kjøleribberprofiler og støpte kjøleribber har vanligvis en tykk bunn og tykke finner og er laget av mindre termisk ledende aluminiumslegeringer.
Designparametere
Følgende hovedfaktorer bør vurderes i den detaljerte utviklingen av en aluminiumsekstruderingsdesign:
.Formkonfigurasjon/begrensninger
.Sirkelstørrelse
.Funksjonalitet
.Toleranser
.Overflatefinish
.Legeringer og tempereringer
.Dies og verktøy
Fasede kjøleribber kan lages med tynne finner og geometrier med høy tetthet, mens de fortsatt drar nytte av den termiske ledningsevnen til et homogent metallstykke (ingen overgangsimpedans). Geometrien til denne kjøleribben er optimert ved hjelp av tynne finner og en spesiell design for å redusere luftmotstanden, noe som resulterer i høyest mulig hastighet i finneområdet, og minimerer effekten av bypass-strøm. Kjøleavledere fungerer ved å bruke en varmeleder for å trekke varme bort fra en varmekilde ved å lede den mot dens store overflate som kommer i kontakt med kjølemediet.
Hva slags materiale brukes mest til en kjøleribbe?
Varmeavledere er designet med termisk ledende materialer som kobber og aluminium, og fungerer gjennom væskekjøling, naturlig konveksjon, tvungen konveksjon eller strålevarmespredning. Varmeavledere er vanligvis laget av CNC-maskinert aluminium eller kobber med finner eller pinner som øker overflaten til komponenten og akselererer varmeoverføringen til den omkringliggende væsken. Aluminiums kjøleribber er vanligvis laget av 1050 aluminium (veldig termisk ledende, men lav motstand) eller 6060, 6061 eller 6063 aluminium (mindre termisk ledende, men bedre mekanisk).
Industrielle ekstruderte aluminiumskjølere har termisk motstand (varmeavledning til omgivelsesluft) som varierer fra 0,4 grader /W for en stor kjøleribbe designet for TO-3-enheter til maksimalt 85 grader /W for en klips -på kjøleribbe for en liten TO-3 plastkasse. 92. For halvlederenheter som brukes i ulike forbruker- og industriell elektronikk, forenkler konseptet termisk motstand utvalget av kjøleribber. Kraftige halvleder- og optoelektroniske enheter bruker kjøleribber for å differensiere varmeevnen til en komponent for å senke temperaturen i forhold til seg selv. Kjøleavledere brukes med høyeffekts halvlederenheter som krafttransistorer og optoelektronikk som lasere og lysdioder (LED) der varmeavledningskapasiteten til selve komponenten er utilstrekkelig til å redusere temperaturen.
Vanligvis genererer høyeffekts halvlederenheter som optoelektronikk og krafttransistorer som lysemitterende dioder og lasere varme i betydelige mengder, og disse komponentene er ikke tilstrekkelige til å spre varme fordi deres spredningskapasitet er lav. Når det gjelder elektroniske komponenter som avgir strøm som varme under normal drift, må denne varmen ofte kontrolleres for å sikre at komponentene ikke overskrider maksimal temperaturklassifisering. Dioder, transistorer og integrerte kretser genererer en betydelig mengde varme under drift.
kjøleribbe i aluminium for elektroniske komponenter
kjøleribber i aluminium Maskinering
Bruke monteringsmåten for å redusere kostnadene
Hver elektronisk og elektrisk del i en krets genererer en viss mengde varme mens kretsen kjører når den er drevet. Elektrisitet strømmer gjennom ulike ledninger og komponenter i elektroniske enheter som personlige datamaskiner, og møter motstand underveis, og denne motstanden genererer varme, og øker raskt temperaturen på enheten.
Varmespredning er en viktig faktor i de fleste LED-applikasjoner, og den bestemmer det termiske kjølemønsteret til LED. Varmeavledere brukes i en rekke bransjer og brukes vanligvis til å kjøle ned datamaskinkomponenter som CPUer og GPUer, samt krafttransistorer og lasere. For eksempel å bruke et kobbersubstrat for å effektivt overføre varme fra prosessoren til en billigere, lettere aluminiumskjøleribbe.
Den rådende trenden mot å forbedre kjøleribbematerialer er å ta godt gammelt kobber eller aluminium og legere metallmatrisen med et metamateriale med høy varmeledningsevne (ofte karbon). Kobberkjølere har utmerket varmeledningsevne – dobbelt så god som aluminium – samt korrosjonsbestandighet, antimikrobiell motstand og andre ønskelige egenskaper. Kobber brukes hovedsakelig i industrianlegg, kraftverk, solvarmesystemer, HVAC-systemer, gassvannvarmere, varme- og kjølesystemer for tvungen luft, geotermisk oppvarming og kjøling og elektroniske systemer.
Hvilke faktorer påvirker ytelsen til en kjøleribbe?
Generelt avhenger ytelsen til en kjøleribbe av materialets varmeledningsevne, størrelse, finnetype, varmeoverføringskoeffisient, luftstrøm og kanalstørrelse. En mindre effektiv kjøleribbe som en finne eller standard ekstrudert kjøleribbe vil resultere i høyere luftmotstand og optimert lavere strømning gjennom komponentene/kortet og gjennom systemet. Hvis analysen viser at varmediffusjon er viktig, er implikasjonen at for materialer med lavere varmeledningsevne er det eneste alternativet å øke bunntykkelsen eller inkludere varmerør eller dampkamre, noe som øker kostnadene og vekten.
Industriell spillvarmegjenvinning kan gjøres gjennom en rekke teknologier for spillvarmegjenvinning for å gi verdifulle energikilder og redusere det totale energiforbruket. Denne artikkelen gir en omfattende oversikt over metoder for gjenvinning av spillvarme og gjeldende teknologier som brukes i industrielle prosesser. Last ned denne gratis case-studien for å lære hvordan QRC Technologies brukte termisk simulering med CAE SimScale-skyplattformen for å optimalisere design, øke kjøleribbeeffektiviteten og forhindre termisk skade på elektronikk. Store aktører i kjøleribbemarkedet analysert i studien inkluderer Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd., Advanced Thermal Solutions, Inc., American Technical Ceramics Corp. og Wakefield-Vette, Inc., Aavid Thermalloy, LLC, Apex Microtechnology. , Comair Rotron, CUI Inc, T-Global Technology Co., Ltd, Molex Incorporated.
Uavhengig av kjølemetoden eller kjøleribben du ønsker å bruke, vil de riktige ECAD/MCAD-verktøyene hjelpe deg med å designe kraftelektronikken din og implementere den beste kjølestrategien.
Er aluminium en god kjøleribbe?
Kjøleribben er et design som maksimerer overflaten som berører kjølevæsken. Aluminiumslegering er den mye brukte kjøleribben. Dette kan forklares med aluminiums lave pris sammenlignet med kobber. Imidlertid brukes kobber for å kreve større varmeledningsevne.
Hva er kjøleribber og hvordan lages de?
Rask prototypeutvikling - Rapid Manufacturing Expert spesialiserer seg på maskinering og uretanstøping. Den elektriske kraften overføres over ledningene og komponentene i enheten og møter motstand som et resultat av dette produserer varme, og øker dermed enhetens temperatur.
Hva er en bedre kjøleribbe aluminium eller kobber?
Omtrent 80 prosent av kobber har varmeledningsevne høyere enn aluminium. Det betyr at kobbervarmepumper kan fjerne varme bedre enn aluminiums. 22. august 2016.
Hva er den mest effektive kjøleribben?
Når det gjelder geometrisk effektivitet, er den beste kjøleribben en med finner og pinner for å øke overflaten for termisk overføring. Kobber er et kjøleribbemateriale på grunn av høy varmeledningsevne.
Utvikling av kjøleribbe for elektronikk.
Fase 1: Aluminiumsprofiler brukes som basismateriale for varmeavledere, kobber eller en kobber-aluminium-blanding brukes for å skape varmeavledning.
Fase 2: Fusjon av varmerørteknologi eller vannkjølingsteknologier for varmeavledning.
Fase 3: Varmespredning av en ny generasjon varmerørteknologi (homogen plate, sammensatt superledende flatt varmerør, rekke homogene plater). Samlet homogen varmeavledning på grunn av det fleksible varmerør/platekomplekset, som sikrer varmeavledning fra varmekilder i små rom med høy effekt.
