Existem várias especificações e processos de produção para placas de resfriamento líquido, mas o microcanal mais importante é a chave para determinar o desempenho de dissipação de calor. Portanto, estudar e comparar diferentes tipos de microcanais é uma etapa fundamental na determinação do processo de resfriamento de placas líquidas. No entanto, existem outros fatores que afetam nossa aplicação prática, como ambiente de uso, preço, etc. Portanto, devemos considerar de forma abrangente qual tipo de placa de refrigeração líquida é adequada para o nosso projeto. . A base da nossa pesquisa é:
Módulo IGBT : Potência total de 2898 W.
A potência total é dividida em três partes
60.9% de energia para fontes IGBT
29.1% de energia para fontes de DIODO
10% da potência na camada de substrato de cobre entre o chip e o substrato de Al₂O₃ para incluir as perdas de conexão.
Existem no total 18 fontes IGBT e 18 fontes DIODE.
O tamanho da fonte IGBT é 12.56x 12.56×0.14 mm
O tamanho da fonte de DIODO é 9x9x0.14 mm
O espalhador de calor Cu tem tamanho 162x122x3 mm
lAs especificações dos materiais são conforme indicado na folha de dados
Para todas as placas frias líquidas:
Comprimento total= 250 mm, Largura total= 150 mm
Taxa de fluxo total = 5.7 lpm
A temperatura ambiente é de 35ºC
Material de interface térmica: K=4.5 W/mK
As corridas foram feitas com água pura
• Placa de base perfurada com pistola com tampões nos orifícios de serviço
• Usinagem complicada, design pouco flexível, desempenho médio
• Placa base fresada com tampa vedada com O-rings + parafusos
• Vedação demorada e não confiável, design flexível, desempenho médio
• Canais extrudados com blocos de cabeçote usinados
• Problemas de confiabilidade, baixo desempenho, design pouco flexível
• Resfriamento direto sob os módulos
• superfície de resfriamento limitada, substituição complicada de módulos, vedação não confiável
• Camadas alternativas de placas perfuradas
• alta queda de pressão, eficiente apenas com fluxo de água limitado
Design1 - Tubo de cobre HiContact embutido em uma placa de alumínio
Nota: Tubo Cu OD = 9.525 mm, Espessura da parede = 1.27 mm Passo do tubo Cu = 18.034 mm
Distribuição de temperatura em fontes IGBT e Diodo
Design2 - Canais planos fresados com tampa soldada
Exemplo de LCP fresado para aplicação eletromédica
CANAIS LÍQUIDOS W=15, H=6,8+8 CANAIS LÍQUIDOS W=4, H=1.5
VETORES DE VELOCIDADE NO MEIO DOS CANAIS LÍQUIDOS
Distribuição de temperatura em fontes IGBT e Diodo
Distribuição de temperatura base de placa fria,
Design3 - Aletas Deslocadas Espessas, Base Fina e Reforçada
VERSÃO –E2- MODELO ICEPAK
VETORES DE VELOCIDADE ATRAVÉS DO CENTRO DA Aleta DOBRADA OFFSET,∆P = 26.464 Kpa,Re = 821
Distribuição da temperatura da base da placa fria (R<sub> th</sub> ) = 0.0092 ° C/W
Design4 - Placa fria líquida Snake Blister
VETORES DE VELOCIDADE ATRAVÉS DO CENTRO DA BLISTER DE SERPENTE.∆P = 46.603 Kpa, número de Reynolds através do centro do canal Re = 6175
Distribuição da temperatura base da placa fria
Placas frias líquidas Design5-Meso Channels
VETORES DE VELOCIDADE NO MEIO DO CANAL BLISTER. ∆P = 6.622 Kpa
Número de Reynolds através do centro do canal de bolha Re D = 781
Distribuição da temperatura base da placa fria
Resumo de comparação para placas líquidas frias
Descobrimos através de modelagem e análise térmica baseada em 5 modelos que a velocidade do fluxo e a distribuição de temperatura em cada canal são diferentes. Portanto, o esquema ideal de dissipação de calor corresponde aos dados teóricos. Com base nesses dados, nós os comparamos e analisamos para finalmente encontrar uma solução econômica, o que significa que nem todas as placas de refrigeração líquida de alto desempenho são adequadas
