探索液浸式散热

技术分类: 微处理器与DSP  消费电子设计  | 2006-10-10
作者:安徽财经大学现代教育技术中心 陈忠民

间必须存在较大温差,通常利用空气对流对冷凝端进行降温,所以还是离不开风扇,如图3。另外,热管散热器的散热效果主要决定于散热鳍片的散热面积大小,鳍片体积增加则造价较高。作为一个局部散热方案,目前“热管+风扇”的散热器已经出现在CPU和一些高档显卡中。

热管散热原理

                                                                    图2  热管散热原理

热管的冷端仍需使用风扇散热

                                                           图3 热管的冷端仍需使用风扇散热

       压缩制冷的庞大笨重

  压缩式制冷器由四部分组成:压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀。其工作过程为:低温低压的液态制冷剂(例如氟利昂),首先在蒸发器里从热源吸热并气化,然后压缩机抽取蒸发器里气化后的制冷剂气体并压缩到冷凝器内,此时制冷剂气体变成高温高压气体。该高温高压气体在冷凝器内被冷却凝结成液体,经膨胀阀流回蒸发器,如此就完成一个制冷循环,如图4。

 压缩机制冷原理

                                                               图4 压缩机制冷原理

  在水冷、热管和压缩机制冷三种散热方式中,压缩机制冷的成本最高,而且笨重的压缩机和冷凝器使电脑的重量增加很多。

  综上所述,水冷、热管和压缩制冷等管道散热技术存在一些共性问题:这些散热产品不仅造价高、不便安装,使用过程中有一定的危险性,而且它们都需要消耗电能。此外,这些散热技术通常只对某一器件(如CPU等)进行散热,都属于局部散热方案,其它的一些大功率器件(如供电系统中的MOS管等)仍然需要借助于风冷散热,结果还是不能消除讨厌的噪音问题。

       二、柳暗花明又一村——液浸散热新构想

  既然散热问题非常重要,而目前的散热技术又存在种种不足,因此寻求新的散热技术的工作就变得非常有意义了。电力设备中广泛使用“油浸自冷技术”进行散热(譬如油浸式变压器、油浸式电抗器和油浸式电容器等),于是笔者萌生了将这种散热技术移植到电脑中来的念头,就是将电路板浸泡在冷却液中(如图5),通过冷却液对电脑板卡进行直接散热。

元器件浸泡在冷却液中

   

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