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液冷的種類

來(lái)源:  發(fā)布時(shí)間:2020-05-20   點(diǎn)擊量:2455

      高熱密的電力電子設(shè)備的液冷(又泛稱水冷)系統(tǒng)按照電子器件與液體的接觸情況大體上分為以下兩類:直接液冷和間接液冷。
      5.2.1直接液冷.
      直接液冷是使緊密接觸的冷卻液的電子設(shè)備,電子設(shè)備散熱直接加熱直接向液體,然后加熱到所述冷卻劑殼體,或去熱交換器,最后由外殼,或熱交換器以散熱。根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能原理分為:
      1.電子控制器件可以直接浸入液體中的冷卻
      由于電子裝置直接浸沒在液體中,液體被加熱,以減少液體的密度后,和增加的體積膨脹,當(dāng)在與所述殼體的冷表面直接接觸的液體的上升運(yùn)動(dòng)后被加熱,冷卻液體的體積收縮,增加的密度大的下降,從而形成自然對(duì)流來(lái)加熱的。這種方法是所有的熱交換的方法是最簡(jiǎn)單的一種。它被廣泛用于大型電力變壓器,電感器和高壓整流裝置中,如示于圖以這種方式冷卻,自然對(duì)流由于密度差所引起的液體,這是不均勻的溫度場(chǎng)。形成頂高溫,低溫特性在該裝置的底部。在最多的活性表面自由空氣密度到最大耗散0.0775瓦/厘米2,如果外部殼體由其它更有效的冷卻,向上的殼體最大消耗密度的活性表面的通風(fēng),以0.31-0.47 W上的殼體單元/ cm 2以下。
      2.直接強(qiáng)迫液冷
      冷卻的液體與低壓泵出之后,該電子設(shè)備的表面上的高速以獲得通過所述熱交換器中的足夠的流量,通過熱交換器加熱的液體耗散熱量,這個(gè)過程極大地改善的冷卻效率所述電子裝置是一個(gè)密封的循環(huán)系統(tǒng)。冷卻速調(diào)管陽(yáng)極集電體,冷卻管,以及電源整流電源3四極管更廣泛的應(yīng)用。
冷卻控制系統(tǒng)中的膨脹箱,可以發(fā)展作為一種液體受熱膨脹時(shí)補(bǔ)償用,同時(shí)我們還可以用作排除信息系統(tǒng)中的氣體。冷卻液可以是水,變壓器油,航空液壓油,或者是一些其它企業(yè)有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)溶液。
直接液體冷卻需要注意的問題
液體的膨脹問題必須加以考慮,必須設(shè)雷膨脹箱、波紋管等;必須保證水箱有足夠的強(qiáng)度和密封性能;應(yīng)該考慮冷卻液與電子器件,以及與系統(tǒng)中所應(yīng)用的金屬之間的電和化學(xué)的相容性;電子器件的布置和相對(duì)位置應(yīng)該使獲得最大的對(duì)流,冷卻液應(yīng)首先通過熱敏感元件后再通過其它發(fā)熱元件;系統(tǒng)應(yīng)考慮冷卻液的泄放,以及日常維修的方便。
      5.2.2間接液冷

      在間接液體冷卻中,冷卻劑與電子裝置不是直接接觸,而是安裝在液體冷卻的水冷板上。 這種水冷板作為安裝電子設(shè)備的底盤,也是一種換熱器。 熱量通過裝置到冷板的自由對(duì)流,傳導(dǎo)或輻射,然后從冷板到冷卻液,熱量被冷卻液帶走.. 根據(jù)電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求可設(shè)計(jì)成多種形式的冷板.. 為了使間接液體冷卻效果顯著,必須降低熱流路徑中的三種熱阻。 一,降低裝置與殼體(冷板)接觸熱阻,安裝表面必須平整,光滑,清潔,并有足夠的壓縮力,最好在接觸表面之間填充導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂;二,降低導(dǎo)熱電阻,冷卻管必須盡可能靠近加熱裝置,縮短導(dǎo)熱路徑,盡量使用導(dǎo)熱系數(shù)高的鋁或銅作為殼體(冷板)材料;第三,降低管道與冷卻劑之間的對(duì)流傳熱熱阻,可以增加管道中冷卻劑的流動(dòng),改變流動(dòng)狀態(tài)等。對(duì)于間接液冷設(shè)備,可以考慮采用深圳市管熱科技有限公司的水冷板,綜合考慮以上情況,由熱仿真工程師進(jìn)行合理設(shè)計(jì),選擇攪拌摩擦焊水冷板,或埋銅管水冷板,或真空釬焊水冷板。


       5.2.3冷卻介質(zhì)
       選擇設(shè)備根據(jù)冷卻介質(zhì)的主電子特性的冷卻介質(zhì),冷卻介質(zhì)也應(yīng)考慮在與所述電子元件接觸與否。一般要考慮以下五個(gè)方面:
       1)冷卻系統(tǒng)介質(zhì)的熱特性進(jìn)行參數(shù),包括通過導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、密度、粘度、膨脹風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)、表面具有張力等。
       2)使用冷卻劑的易用性和安全性,冷卻介質(zhì)的物理性能,包括適當(dāng)?shù)姆悬c(diǎn)和冰點(diǎn)。 對(duì)于密封設(shè)備,要求冷卻介質(zhì)的表面張力較低.. 選擇最高可能的閃點(diǎn),燃點(diǎn)和自燃溫度,以及最低可能的可燃性..
       3)當(dāng)冷卻介質(zhì)在高壓環(huán)境中使用的冷卻介質(zhì)的電氣特性,特別是要考慮的,包括介電強(qiáng)度,體積電阻率,介電常數(shù)和損耗因子。
       4)冷卻系統(tǒng)介質(zhì)的相容性,當(dāng)采用不同冷卻介質(zhì)可以直接進(jìn)行接觸自然冷卻元器件時(shí),與元件的相容性要好,不產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)物質(zhì)反應(yīng),熱穩(wěn)定性要好,不易揮發(fā)。
       5)冷卻介質(zhì)要求適合長(zhǎng)期使用,成本低..
如在幾個(gè)表1中所列性能的常用冷卻介質(zhì)。
表1 幾種為雷達(dá)發(fā)射機(jī)常用冷卻介質(zhì)材料性能

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