Esistono varie specifiche e processi di produzione per le piastre di raffreddamento a liquido, ma il microcanale più importante è la chiave per determinare le prestazioni di dissipazione del calore. Pertanto, lo studio e il confronto tra diversi tipi di microcanali è un passo fondamentale nel determinare il processo delle piastre di raffreddamento a liquido. Tuttavia, ci sono altri fattori che influenzano la nostra applicazione pratica, come l'ambiente di utilizzo, il prezzo, ecc. Pertanto, dobbiamo considerare in modo esaustivo quale tipo di piastra di raffreddamento a liquido è adatta al nostro progetto. Ma sulla base della ricerca teorica, possiamo trarre una conclusione . La base della nostra ricerca è:
Modulo IGBT : potenza totale 2898 W.
La potenza totale è divisa in tre parti
60.9% di potenza alle sorgenti IGBT
29.1% di potenza alle sorgenti DIODO
10% di potenza allo strato di substrato di rame tra il die e il substrato di Al2O3 per includere le perdite di connessione
Sono disponibili in totale 18 sorgenti IGBT e 18 sorgenti DIODI.
La dimensione della sorgente IGBT è 12.56x 12.56×0.14 mm
La dimensione della sorgente DIODO è 9x9x0.14 mm
Il diffusore di calore Cu ha dimensioni 162x122x3 mm
lLe specifiche dei materiali sono quelle indicate nella Scheda tecnica
Per tutte le piastre fredde liquide:
Lunghezza totale= 250 mm, Larghezza totale= 150 mm
Portata totale= 5.7 lpm
La temperatura ambiente è di 35 oC
Materiale dell'interfaccia termica: K=4.5 W/mK
Le corse sono state effettuate utilizzando acqua pura
• Piastra base forata a pistola con tappi nei fori di servizio
• Lavorazioni complesse, design poco flessibile, prestazioni medie
• Base fresata con coperchio sigillato con O-ring + viti
• Sigillatura dispendiosa in termini di tempo e inaffidabile, design flessibile, prestazioni medie
• Canali estrusi con testate lavorate
• Problemi di affidabilità, basse prestazioni, progettazione poco flessibile
• Raffreddamento diretto sotto i moduli
• superficie di raffreddamento limitata, sostituzione complessa dei moduli, tenuta inaffidabile
• Strati alternati di piastre forate
• elevata perdita di carico, efficace solo con portate d'acqua limitate
Design1 - Tubo in rame HiContact incorporato in una piastra di alluminio
Nota: diametro esterno del tubo in rame = 9.525 mm, spessore della parete = 1.27 mm Passo del tubo in rame = 18.034 mm
Distribuzione della temperatura su sorgenti IGBT e Diodi
Design2 - Canali piatti fresati con copertura brasata
Esempio di LCP fresato per applicazioni elettromedicali
CANALI LIQUIDO L=15, H=6,8+8 CANALI LIQUIDO L=4, H=1.5
VETTORI DI VELOCITÀ ATTRAVERSO IL MEZZO DEI CANALI DEI LIQUIDI
Distribuzione della temperatura su sorgenti IGBT e Diodi
Base Cold Plate Distribuzione della temperatura,
Design3 - Pinne sfalsate spesse, bolle e base sottile
VERSIONE –E2- MODELLO ICEPAK
VETTORI DI VELOCITÀ ATTRAVERSO IL CENTRO DELL'ALETTA PIEGATA OFFSET, ∆P = 26.464 Kpa,Re = 821
Distribuzione della temperatura della base della piastra fredda (R th ) piastra fredda = 0.0092 ° C/W
Design4 - Piastra refrigerante a liquido per vesciche a serpente
VETTORI DI VELOCITÀ ATTRAVERSO IL CENTRO DELLA BLISTER DEL SERPENTE.∆P = 46.603 Kpa, numero di Reynolds attraverso il centro del canale Re = 6175
Distribuzione della temperatura di base della piastra fredda
Piatti freddi per liquidi Design5-Meso Channels
VETTORI DI VELOCITÀ ATTRAVERSO IL CENTRO DEL CANALE BLISTER. ∆P = 6.622 Kpa
Numero di Reynolds attraverso il centro del canale Blister Re D = 781
Distribuzione della temperatura di base della piastra fredda
Riepilogo del confronto per piastre liquid cold
Attraverso la modellazione e l'analisi termica basata su 5 modelli abbiamo scoperto che la velocità del flusso e la distribuzione della temperatura in ciascun canale sono diverse. Pertanto, lo schema ottimale di dissipazione del calore corrisponde ai dati teorici. Sulla base di questi dati, li abbiamo confrontati e analizzati per trovare infine una soluzione economicamente vantaggiosa, il che significa che non tutte le piastre di raffreddamento a liquido ad alte prestazioni sono adatte
