電子散熱片行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
發(fā)布日期:2016-01-13 09:38 來(lái)源:http://interfacer.cn 點(diǎn)擊:
隨著目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生產(chǎn)力的不斷提高,目前我國(guó)的電子散熱組裝技術(shù)也得到了不斷的飛躍,因此電子散熱片這個(gè)行業(yè)的發(fā)展也趨于微型化,系統(tǒng)趨于復(fù)雜化,高熱密度成了一股不可抗拒的發(fā)展趨勢(shì)。
為了適應(yīng)高熱密度的需求,風(fēng)扇、散熱器等傳統(tǒng)的散熱手段不斷推陳出新,新穎高效的散熱方法層出不窮。
那么在眾多的電子散熱片生產(chǎn)和研究面前,如何區(qū)分各種散熱方式的散熱能力,從而選擇既經(jīng)濟(jì)又可靠的散熱方法成為設(shè)計(jì)人員極為關(guān)注的問(wèn)題。本文針對(duì)風(fēng)冷和水冷兩種常用的散熱方式,綜合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中對(duì)這兩種散熱方式的研究結(jié)果,總結(jié)出這兩種散熱方式的散熱能力,為熱設(shè)計(jì)人員選擇經(jīng)濟(jì)合理的散熱方式提供參考依據(jù)。
2 各種型材散熱器不同傳熱方式的傳熱能力分析
由于采用各種型材散熱器的材料不同,各種型材散熱器的傳熱方式傳熱系數(shù)的大致范圍如附表所示[1]。對(duì)空氣而言,自然風(fēng)冷時(shí)的傳熱系數(shù)是很低的,最大為10w/(m2k),如果散熱器表面與空氣的溫差為50℃,每平方厘米散熱面積上空氣帶走的熱量最多為0.05w。傳熱能力最強(qiáng)的傳熱方式是具有相變的換熱過(guò)程,水的相變過(guò)程換熱系數(shù)的量級(jí)為103~104。熱管的傳熱能力之所以很大,就是因?yàn)槠湔舭l(fā)段和冷凝段的傳熱過(guò)程都是相變傳熱。
根據(jù)散熱體積和熱阻選擇散熱方式的參考依據(jù)。例如對(duì)于熱阻要求為0.01℃/w的散熱方式,如果體積限制在1000in3(1in3=16.4cm3),可以選擇風(fēng)冷散熱方式,但必須配備高效的風(fēng)冷散熱器;而如果體積限制在10in3,只能選擇水冷的散熱方式。
3 風(fēng)冷
風(fēng)冷散熱方式成本低,可靠性高,但由于散熱能力小,只適用于散熱功率小而散熱空間大的情況下。目前風(fēng)冷散熱器的研究熱點(diǎn)是將熱管與散熱器翅片集成在一起,利用熱管的高傳熱能力,將熱量均勻地傳輸?shù)匠崞砻?,提高翅片表面溫度的均勻性,進(jìn)而提高其散熱效率。
空氣強(qiáng)制對(duì)流冷卻方式是目前電力電子元件常用的散熱方式,其普通結(jié)構(gòu)是散熱器加風(fēng)扇的形式。該結(jié)構(gòu)雖然實(shí)施方便,成本較低,但其散熱能力有限。以intel pentium 4 cpu(2.2ghz)的冷卻為例來(lái)說(shuō)明普通風(fēng)冷結(jié)構(gòu)的散熱范圍。該cpu發(fā)熱量約為55w,表面許可溫度為70℃,芯片尺寸為12×12.5×1.5mm,熱擴(kuò)散銅板尺寸為31×31mm。散熱器加風(fēng)扇的限制安裝空間為80×60×50mm。manish saini對(duì)該種情況下普通風(fēng)冷結(jié)構(gòu)的最大散熱量做了實(shí)驗(yàn)研究[4]。采用icepak模擬表明,31×31mm熱擴(kuò)散銅板的熱阻和16×16mm的銅板均勻加熱時(shí)的熱阻相等。
實(shí)驗(yàn)方法是以一塊面積為16×16mm、均勻加熱的銅板為熱源,采用普通散熱結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明,當(dāng)cpu的表面溫度為70℃,周圍空氣溫度為35℃,在80×60×50mm的散熱空間內(nèi),風(fēng)扇采用頂吹形式時(shí)最大散熱量為89.4w,采用側(cè)吹形式時(shí)最大散熱量為78.2w。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,風(fēng)扇頂吹時(shí)的熱源的最大熱流密度為34.9w/cm2,側(cè)吹時(shí)熱源的最大熱流密度為30.5w/cm2。
基本上通過(guò)上面的三項(xiàng)數(shù)據(jù)可以看到,目前各種型材散熱器的散熱傳熱效能大概是怎樣的一個(gè)情況,相信隨著未來(lái)科技的發(fā)展,電子散熱片行業(yè)將會(huì)有更加美好的未來(lái),但前提還是要做好產(chǎn)品質(zhì)量的把控,同時(shí)在不同傳熱材質(zhì)的選擇中做好平衡,只有這樣才能更好的做大型材散熱器行業(yè)的未來(lái)發(fā)展。
電子散熱片行業(yè)的發(fā)展,近年來(lái)應(yīng)該說(shuō)是非常迅猛的,但是目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)總體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)似乎不好,在這種情況下,怎樣才能更好的開(kāi)拓電子散熱片的市場(chǎng)行情呢?一起來(lái)看一下專家對(duì)于型材散熱器行業(yè)未來(lái)三大發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)吧!
電子散熱片作為傳導(dǎo)、釋放熱量的裝置,在家庭和工業(yè)采暖中有著重要的作用。我國(guó)采暖散熱器發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì),上世紀(jì)末和本世紀(jì)初的發(fā)展尤其迅速。
目前,散熱片在我國(guó)北方地區(qū)已經(jīng)普遍采用,而隨著全球氣候越來(lái)越不穩(wěn)定,南方比較溫暖的地區(qū)也開(kāi)始有使用變頻器散熱器取暖的趨勢(shì)。最近國(guó)家頒布了關(guān)于支持有利于節(jié)能環(huán)保行業(yè)發(fā)展的一系列政策,對(duì)型材散熱器今后的發(fā)展將起到巨大的推動(dòng)作用。
尤其是在國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)方興未艾的情況下,型材散熱器在未來(lái)的五年內(nèi)的將迎來(lái)絕佳的發(fā)展機(jī)遇。
目前,我國(guó)型材散熱器行業(yè)呈現(xiàn)出品牌化、系統(tǒng)化、簡(jiǎn)約化的發(fā)展特點(diǎn)。
我國(guó)電子散熱片制造行業(yè)的品牌意識(shí)逐漸增強(qiáng)。本世紀(jì)初國(guó)家對(duì)我國(guó)型材散熱器企業(yè)進(jìn)行了普查,根據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)散熱器廠家有1200多家,但是大多數(shù)廠家規(guī)模小,生產(chǎn)能力比較低下,技術(shù)水平較差。但是又經(jīng)過(guò)了十年的發(fā)展,我國(guó)散熱器行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了一批規(guī)模大、產(chǎn)能高、工藝水準(zhǔn)比較先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量有保證的品牌廠家。
現(xiàn)代科技的發(fā)展帶給人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)很多的便利,人們對(duì)于科學(xué)系統(tǒng)管理的要求越來(lái)越高。散熱器在采暖應(yīng)用中,不僅僅是單獨(dú)的個(gè)體,采暖工作應(yīng)該是系統(tǒng)化的。隨著家居生活、工業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)管理模式越來(lái)越普遍,散熱器也需要系統(tǒng)化的控制和管理。我國(guó)散熱器行業(yè)在不斷提高工藝水平的同時(shí),也不斷研發(fā)系統(tǒng)控制,提高散熱器的科技含量。
這樣的發(fā)展趨勢(shì)或許對(duì)于行業(yè)里的人來(lái)說(shuō)是很值得重點(diǎn)研究的資料,但是對(duì)于日常使用的普通老百姓來(lái)說(shuō),則沒(méi)有那么有價(jià)值,他們更關(guān)心的是在高頻場(chǎng)合下使用電子散熱片應(yīng)該注意一些什么呢?
當(dāng)電子散熱片工作于6KHz以上的電流頻率下時(shí),應(yīng)考慮電子散熱片本身緊固螺桿、壓蓋等部件的發(fā)熱效應(yīng),用戶在安裝布置器件時(shí),應(yīng)注意避免使上述部件處于感應(yīng)加熱效應(yīng)強(qiáng)烈的位置;必要時(shí),可考慮采用不銹鋼材料。
電子散熱器
鋼管型散熱片在歐洲問(wèn)世后,就以其尊貴典雅、豐富多彩的面貌風(fēng)靡世界。1998年,建設(shè)部和中國(guó)建設(shè)機(jī)械總公司率先將歐洲森德鋼管散熱器引進(jìn)中國(guó),其精湛工藝、高檔品質(zhì)、華麗外表和昂貴價(jià)格,令商家和消費(fèi)者用戶耳目一新,受到了萬(wàn)千大眾的喜愛(ài)和美譽(yù)。
經(jīng)過(guò)數(shù)年的實(shí)際使用,人們發(fā)現(xiàn)鋼管散熱器的美中不足,就是鋼管型散熱器安裝使用一段時(shí)間以后,容易在焊縫處出現(xiàn)滲漏水的問(wèn)題。
專家們?cè)谧屑?xì)分析之后發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)主要原因:第一客觀因素,這種引進(jìn)產(chǎn)品不完全符合中國(guó)國(guó)情,我國(guó)目前的供暖運(yùn)行管理還很不規(guī)范,供暖水質(zhì)也不好,水的含氧量較高,容易氧化腐蝕鋼鐵;
第二主觀因素,這種引進(jìn)產(chǎn)品是由薄型鋼板通過(guò)卷壓焊接工藝而成型的,焊點(diǎn)太多,焊縫太長(zhǎng)。
①片頭(即分水器)是由兩塊薄型鋼板分別卷壓再焊接成型的,自然形成片頭一周的焊縫,包括片頭最頂端易積水處的焊縫;
?、诹⒐苁怯杀⌒弯摪寰沓晒軤睿煤附拥姆椒▽⒖p焊牢形成鋼管;
?、墼侔蚜⒐芎推^焊接成型為散熱器的單片;
④散熱器單片之間的連接也是焊接的,最后才形成成組的散熱器。
怎么樣,我敢說(shuō)看完本篇文章的人,十有八九也可以再一個(gè)不懂散熱器行業(yè)的人面前當(dāng)上半個(gè)專家了,對(duì)于我國(guó)電子散熱片、型材散熱器行業(yè)的未來(lái)發(fā)展包含具體到家用電子散熱片的使用注意事項(xiàng)都有了一個(gè)很好的了解。