Có nhiều thông số kỹ thuật và quy trình sản xuất tấm làm mát bằng chất lỏng khác nhau, nhưng vi kênh quan trọng nhất là chìa khóa quyết định hiệu suất tản nhiệt. Vì vậy, việc nghiên cứu và so sánh các loại vi mạch khác nhau là bước quan trọng trong việc xác định quy trình của tấm làm mát bằng chất lỏng. Tuy nhiên, có những yếu tố khác ảnh hưởng đến ứng dụng thực tế của chúng tôi, chẳng hạn như môi trường sử dụng, giá cả, v.v. Vì vậy, chúng tôi phải xem xét toàn diện loại tấm làm mát chất lỏng nào phù hợp với dự án của mình. Nhưng dựa trên nghiên cứu lý thuyết, chúng tôi có thể rút ra kết luận . Cơ sở nghiên cứu của chúng tôi là:
Mô-đun IGBT : Tổng công suất là 2898 W.
Tổng công suất được chia thành ba phần
60.9% năng lượng cho nguồn IGBT
29.1% năng lượng cho nguồn DIODE
10% công suất truyền đến lớp nền đồng giữa chip và lớp nền Al2O3 để bù trừ tổn hao kết nối.
Có tổng cộng 18 nguồn IGBT và 18 nguồn DIODE.
Kích thước nguồn IGBT là 12.56x 12.56×0.14 mm
Kích thước nguồn DIODE là 9x9x0.14 mm
Bộ tản nhiệt Cu có kích thước 162x122x3 mm
lThông số kỹ thuật của vật liệu theo bảng dữ liệu
Đối với tất cả các tấm lạnh chất lỏng:
Chiều dài tổng thể= 250 mm, Chiều rộng tổng thể= 150 mm
Tổng tốc độ dòng chảy = 5.7 lpm
Nhiệt độ môi trường xung quanh là 35 oC
Vật liệu giao diện nhiệt: K=4.5 W/mK
Việc chạy được thực hiện bằng nước tinh khiết
• Tấm đế khoan súng có nút chặn trong các lỗ dịch vụ
• Gia công phức tạp, thiết kế không linh hoạt, hiệu suất trung bình
• Tấm đế được mài có nắp được bịt kín bằng vòng chữ O + vít
• Việc niêm phong tốn thời gian và không đáng tin cậy, thiết kế linh hoạt, hiệu suất trung bình
• Các kênh ép đùn có khối đầu được gia công
• Vấn đề về độ tin cậy, hiệu suất thấp, thiết kế không linh hoạt
• Làm mát trực tiếp dưới các mô-đun
• Bề mặt làm mát hạn chế, việc thay thế mô-đun phức tạp, độ kín không đáng tin cậy
• Các tấm đục lỗ xen kẽ nhau
• giảm áp suất cao, chỉ hiệu quả với lưu lượng nước hạn chế
Thiết kế 1 - Ống đồng HiContact được nhúng trong tấm nhôm.
Lưu ý: Ống Cu OD= 9.525 mm, Độ dày thành ống = 1.27 mm Khoảng cách ống Cu = 18.034 mm
Phân bố nhiệt độ trên nguồn IGBT và Diode
Thiết kế 2 - Kênh phẳng được phay với nắp hàn
Ví dụ về LCP được gia công bằng máy cho ứng dụng thiết bị y tế điện tử
KÊNH CHẤT LỎNG W=15, H=6,8+8 KÊNH CHẤT LỎNG W=4, H=1.5
VẬN TỐC VẬN TỐC TRÊN GIỮA KÊNH CHẤT LỎNG
Phân bố nhiệt độ trên nguồn IGBT và Diode
Phân phối nhiệt độ cơ sở tấm lạnh,
Thiết kế 3 - Vây dày lệch tâm, vỉ và đế mỏng
PHIÊN BẢN –E2- MÔ HÌNH ICEPAK
VẬN TỐC VẬN TỐC QUA TRUNG TÂM VAY BÙ ĐỔI GẤP,∆P = 26.464 Kpa,Re = 821
Phân bố nhiệt độ đáy tấm làm mát (Rth ) , tấm làm mát = 0.0092 ° C/W
Thiết kế 4 - Tấm làm lạnh dạng lỏng hình rắn Blister
VẬN TỐC QUA TÂM VỈ RẮN.∆P = 46.603 Kpa,Số Reynolds qua tâm kênh Re = 6175
Phân phối nhiệt độ cơ sở tấm lạnh
Tấm lạnh chất lỏng Design5-Meso Channels
Vectơ vận tốc QUA GIỮA KÊNH Vỉ. ∆P = 6.622 Kpa
Số Reynolds xuyên qua tâm kênh phồng rộp Re D = 781
Phân phối nhiệt độ cơ sở tấm lạnh
Tóm tắt so sánh cho tấm lạnh lỏng
Chúng tôi nhận thấy qua mô hình hóa và phân tích nhiệt dựa trên 5 mô hình rằng tốc độ dòng chảy và sự phân bổ nhiệt độ ở mỗi kênh là khác nhau. Do đó, sơ đồ tản nhiệt tối ưu phù hợp với dữ liệu lý thuyết. Dựa trên những dữ liệu này, chúng tôi đã so sánh và phân tích chúng để cuối cùng tìm ra giải pháp tiết kiệm chi phí, điều đó có nghĩa là không phải tấm làm mát chất lỏng hiệu suất cao nào cũng phù hợp
