Designschritte der Kühlplatte

Der konvektive Wärmeaustausch findet immer mit a statt Kühlplatte.Die Kühlplatte sieht aus wie eine Platte, die in unterschiedlichen Ausrichtungen unterschiedliche Rillen aufweist.

Die Platte besteht aus Kupfer und Aluminium und wird an einer Oberfläche unterhalb des elektronischen Geräts montiert.

Das Kühlmittel fließt mit einer bestimmten Durchflussrate aus den Nuten.Die Kühlung erfolgt schließlich durch den Wärmeaustausch von der unteren Oberfläche des Kreislaufs an das Kühlmittel, wodurch die Temperatur des Kühlmittels steigt.Diese Platte wird speziell an der Oberfläche unterhalb der elektronischen Schaltung montiert.

Normalerweise besteht das Kühlmittel aus Wasser oder einer Mischung aus Wasser und Kältemittel und fließt mit einer bestimmten Durchflussrate entlang der Rillen.Die Kühlung erfolgt durch Wärmeaustausch von der Oberfläche des Kreislaufs an das Kühlmittel, wodurch die Temperatur des Kühlmittels steigt.

Die Bedeutung dieses Wärmeübertragungsphänomens liegt in den geringen Implementierungskosten und im natürlichen Vorkommen. Freie Konvektionsströme gelten jedoch als komplex zu kontrollieren.Denn sie hängen von verschiedenen Parametern wie den thermophysikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit und der Geometrie der Körperform ab.

Definition

Heutzutage werden moderne Geräte immer kompakter, gleichzeitig steigt die Leistungsdichte.

Dadurch steigen die Anforderungen an die Kontaktkühlung kritischer Wärmequellen in vielen Anwendungen wie… erheblich.

● Laser,

● Optoelektronik,

● Leistungselektronik,

● medizinisch,

● fährt,

● Militär

● oder Luft- und Raumfahrt und viele mehr.

Um all diese Herausforderungen zu meistern, gelten Kühlplatten als besonders geeignet – Kühlplatten können sowohl als offene Kühlkreisläufe (Leitung plus Brauchwasser) als auch als geschlossene Kühlkreisläufe betrieben werden, die beispielsweise mit Umlaufkühlern die Abwärme an die Umgebung abgeben Luft.

Flüssigkeitskompatibilität ist der Schlüssel

Bei der Auswahl Ihrer Kühlplattentechnologie ist es wichtig, dass die benetzten Oberflächen der Kühlplatte mit dem verwendeten Kühlmittel kompatibel sind.

Kupfer als benetzter Pfad ist gut etabliert und gut für Wasser und die meisten gängigen Kühlmittel geeignet.Aluminium hingegen bietet in Kombination mit Ethylenglykol- und Wasserlösungen (EGW) sowie Ölen und anderen Flüssigkeiten eine sehr gute Kühlleistung.

Es ist jedoch nicht geeignet, wenn Sie unbehandeltes Wasser verwenden möchten.Kühlplatten mit benetzten Edelstahloberflächen eignen sich am besten für den Einsatz mit entionisiertem Wasser und anderen korrosiven Flüssigkeiten.

Begrenzte Durchflussrate

Im Anwendungsfall darf die Durchflussgeschwindigkeit der beschriebenen Kühlplatten nicht zu hoch oder zu stark erhöht werden, da es sonst aufgrund der zu hohen Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmediums zu Erosion in den Flüssigkeitskanälen kommen kann.

● Daher geben Hersteller in der Regel in den Leitlinien oder Spezifikationen eine maximale Durchflussrate an.Zur Verbindung der Kühlplatte mit dem anderen Kühlmedium gibt es vielfältige Anschlussmöglichkeiten wie offene Rohrenden (gerade oder gebördelt),

● Schraubbeschläge,

● aufsteckbare Schnellverschlüsse

● und Gewindelöcher im Kühlplattenkörper.

Alternative Begriffe: Strahlungsplatte;Flüssigkeitskühlplatte;Flüssigkeitsgekühlter Kühlkörper

, Wasserkühlplatte;Flüssigkeits-Platten-Wärmetauscher;

Die Wärmequellenverteilung wird multipliziert und auf den Wert der Gesamtwärme und des Gesamtstroms normiert und ermöglicht eine Kalibrierung für die maximale Schweißbadoberflächentemperatur.Für die Verdampfung und Ionisierung gelten nur Eisenatome als perfekt, während das Schutzgas Argon ist.

Materialien

Typische Kühlplattenmaterialien sind zwei Arten wie Kupfer und Aluminium, aber zu Ihrer Sorge: Silberplatten sind im Handel erhältlich und die eutektische Legierung aus Kupfer und Silber wird derzeit vorsichtiger bewertet.

Im Folgenden sind die Wärmeleitfähigkeitswerte aufgeführt, die in den Berechnungen verwendet werden:

● Aluminium: 220

● Kupfer: 388

● Silber: 418

● Silber/Kupfer-Legierung (Cusil): 515

Sicherlich fragen sich einige, warum Aluminium (auch für luftgekühlte Kühlkörper) verwendet wird, wenn seine Wärmeleitfähigkeit so viel „schlechter“ ist als beispielsweise Kupfer;und es gibt drei Antworten:

● Kosten

● Einfache Herstellung

● Technische Eignung

Bei flüssigen Kühlplatten ist die Wahl des Arbeitsmediums ebenso wichtig wie die Auswahl der Hardware-Teile.Die falsche Flüssigkeit führt immer zu einer schlechten Wärmeübertragung oder zu Verstopfungen und sogar zu einem Systemausfall.

Eine ordnungsgemäß erhitzte Übertragungsflüssigkeit sollte mit den Systemmetallen kompatibel sein.

● hohe Wärmeleitfähigkeit

● und spezifische Wärme,

● niedrige Viskosität,

● niedriger Gefrierpunkt,

● hoher Flammpunkt,

● geringe Korrosivität,

● geringe Toxizität,

● und thermische Stabilität.

ANMERKUNGEN:

● Aluminium wird selten in seiner ursprünglichen und reinen Form verwendet, daher ist der angegebene Wert wahrscheinlich 15 bis 20 % zu hoch angegeben.

● Der Kupferwert gilt immer für Legierung 11000.

● Der Silberwert ist für Feinsilber immer korrekt.

● Der Wert der Silber-/Kupferlegierung gilt immer für Cusil, ein Produkt von Wesgo Metals.Diese Legierung wird auch in der ASTM B628-98-Standardspezifikation für eutektische Silber- und Kupferkontaktlegierungen erwähnt.

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