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맞춤형액체냉각판설계


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귀사의용도에맞는전용액체냉각판을제작할때의고려사항

액체냉각식냉각판은고출력전자기기를위한탁월한냉각기능을제공하며표준제품으로구매하거나맞춤주문이가능합니다。특수한형태또는인터페이스요구사항이있거나극한의성능요구사항이있는경우맞춤형냉각판이필요합니다。극한성능요구사항은지정된성능이전체냉각판에고르게적용될수없거나압력강하및/또는규정에맞는냉각판의비용이너무비싼경우에발생합니다。열지도또는열부하분포에는높은열부하가발생하는영역이하나또는여러개존재할수있습니다。표준냉각판설계를제외할수밖에없는압력강하요구사항,냉각판표면온도균일성요구사항,특수한형태또는인터페이스요구사항또는비용한도가있는경우에는맞춤형냉각판이솔루션이될수있습니다。냉각판기술,열사양및설계프로세스에수반되는단계를이해하면가능한최상의가치를제공하도록맞춤형냉각판설계를최적화하는데도움이됩니다。




냉각판기술

일반적으로성능요구사항에따라냉각판기술및설계옵션이결정되며,냉각판기술에따라냉각판비용이결정됩니다。일반적으로냉각판비용은성능향상과더불어증가됩니다。냉각판기술에는Press-Lock™튜브,Hi-Contact™,확장튜브를사용하거나사용하지않는건드릴(Gun-drilled)방식,채널방식및내부핀포함브레이징이있습니다。

다음은이러한기술을냉각판효율및비용증가순으로설명한것입니다。

  • Press-Lock™튜브냉각판——Press-Lock™튜브냉각판은채널형알루미늄사출에구리또는스테인리스강튜브를압착한것입니다(그림2참조)。맞춤형튜브냉각판은거의모든형태또는크기로설계할수있으며,유체경로는최적의열성능을위해맞춤설계를할수있습니다。맞춤식코팅,기계가공,드릴및태핑도포함될수있습니다。



  • Hi-Contact™액체냉각판- HI-CONTATER™LCP는냉각판내에특허기술압축튜브를사용하여효율효율적인열전달제공제공제공제공제공이기술은튜브와냉각표면사이의접촉면을최적화하여에최상의열열을제공제공제공Hi-Contact™구조는열에폭시접착선를최소화하여알루미늄판튜브로더많은이전달전달되도록



  • 건드릴（枪钻）냉각판- - - - - -건드릴냉각판은알루미늄판에구멍을뚫고,필요한경우구리또는스테인리스강튜브를삽입및확장하여제작됩니다。그결과구멍을뚫거나태핑이가능한이중면냉각판을얻게됩니다。건드릴냉각판은또한튜브냉각판보다더작은오차(公差)가가능하므로,특별히평탄도요구사항을충족하는데유용한것이장점입니다(그림3)。



  • 채널냉각판- 채널냉각판에는여러채널를가진압출제품이있고또한가공채널나기타으로형성된제품제품제품이있습니다의제품이있습니다。압출제품은직선채널만할수있지만기계가공및그외의새로운절단을을이용을하면훨씬훨씬더효율인형상을만들수수채널냉각판은다양한한이로제조될수있으며사다리구조로로조립되거나큰면적냉각을위해위해베스스통합될수（그림4）。이제품들은모두추가적인보호를위해컨버전코팅또는양극산처리가가능합니다。다양한범위의필수，압력강하및흐름을위한가지패턴이개발되어있습니다（그림5）。





  • 내부핀브레이징냉각판——내부핀브레이징냉각판은내부핀(鳍)을이용하여금속학적으로결합된두개의판으로구성됩니다。이냉각판은다양한핀밀도및형상(평면,루버형,랜스오프셋등)으로진공브레이징될수있습니다。CP30냉각판의핀과같은이내부핀은중요한열전달표면을추가하며흐름에난기류를추가합니다。브레이징냉각판은일반적으로설계에있어가장높은유연성을가지고있습니다(그림6참조)。





다양한냉각판기술을하는냉각판공급업체/제조업체를선택하면효과효과효과효과효과효과효과있습니다있습니다있습니다。




액체액체냉각판설계에에필요한열관련주요照片

냉각판열사양

네종류의냉각판기술외외，다음과다음과네가지의요구사항시나리오가있습니다。

  • 균일열플럭스,고정유량,최대압력강하1회,1가지의최대표면온도——열시나리오1번에는균일한입력열플럭스,고정유량,1회의지정된최대압력강하(고정유량으로제한되어있음),1가지로지정된최대표면온도(균일할필요가없음)가있습니다。

  • 1번과동일한조건이나열플럭스가비균일한경우2 -열시나리오는시나리오1과같은조건이지만열부하가균일하지않고변동됩니다。열부하는구성부품내,또는특정영역의몇몇위치에집중되어있습니다。

  • 1번과동일한조건이나최대표면온도가변하는경우——열시나리오3번은시나리오1과같은조건이지만,일반적으로냉각판의개별부품위치에서지정최대표면온도에변동이있습니다。

  • 1、2또는3번과같은조건이지만표면온도균일성이필요한경우——열시나리오4에서는열사양이시나리오1、2또는3과같을수있지만전체냉각판또는특정부품에서최대표면온도가균일해야한다는추가요구사항이있습니다。예를들어,두가지유형의부품이하나의냉각판에장착될때각유형에서공통적인부품에는온도일관성이요구됩니다。그러나두유형의최대표면온도는서로다를수있습니다。


냉각판시나리오2와3은맞춤형냉각판설계에서가장일반적으로접하게되는시나리오입니다。1 ~ 4는시나리오복잡성및비용증가순으로나열되어있습니다。

특정사양에따라맞춤형냉각판을설계할때대부분의가취하는열가가취하는논리적인는는지도를하고，액체회로개념을생성，온도상승및압력를계산하고，필요한경우액체경로를하고하고것입니다。

열지도정의하기

몇가지의열시나리오가가능한상태에서맞춤식냉각판설계의첫단계는세부적인열지도를정의하는것입니다。열지도를생성하기위해서는,엔지니어가냉각할부품의치수,위치및열부하를파악해야합니다。또한최대허용냉각판표면온도,냉각수성분,유량,흡입구온도및사용가능한압력강하도알아야합니다。그리고필요한경우에는각부품의열플럭스(열확산포함)를계산해야합니다。




액체냉각판설계에필요한유체관련주요고려사항

액체회로개념의생성

다음단계는액체회로개념의첫번째버전을생성하는것입니다。액체회로는가장높은열플럭스와액체회로에서가장열플럭스가높은부품및그뒤에따르는각부품의냉각에필요한성능을제공해야합니다。그뿐아니라이러한성능을지정된유량및허용되는압력강화와함께제공해야합니다。때로는액체직렬경로의비균일한폭,개별부품아래의서로다른핀밀도,다양한핀높이및유형을조정하는기술을사용하여성능및압력강하에대한다양한요구사항을충족할수있습니다。핀의형상과높이는”핀효율”,즉열이액체에얼마나잘전달되는가하는것을결정합니다。

때로는고열플럭스부품의형태（이를위해서는서로에이의의을사용용，경로폭전체에서로서로다른밀도사용해야해야。그리고다음부품으로이동하기전에일부액체균등화풀（pool，예：믹싱풀）을설계해야합니다。또한액체분포에관련문제를해결하기위해，유체경로에있는섬（岛）을이용하여부품장착을해야할있습니다을지원수도있습니다。위에언급된복잡한사항인인핀조각수가，공간공간다양한깊이，다양한핀성형설정，edm절단등이필요해지면냉각판의이증가될수있습니다。

온도및압력강하계산(세부설계단계)

액체회로개념의가정리되었으면각부품아래의최대온도를계산하고총강하계산하여하여지도를해야또한모든주요열영역이모델링되어야합니다。이러한요구사항중하나라도라도이되지되지，액체회로를재작업하고다시실행해야합니다。

액체회로경로재지정

냉각판에다양한최대표면온도가필요하며(예:열시나리오3번)일반액체회로가사양을충족하지않는경우,가장온도가낮은액체를제일먼저주요장치로보내거나액체가이러한부품으로직접우회하도록액체회로의경로를재지정해야합니다。

온도비균일성

냉각판요구사항이열열4번에서와이최대표면온도온도및온도균일성을지정하는경우경우하는하는경우경우하는하는하는경우하는하는하는하는하는하는하는하는하는하는하는하는하는동일한부품의최대온도에대한균일성을하는가장간단한솔루션은은사한병렬액체경로의유사한한지점에부품을배치하는것것것것이렇게하면이러한부품부품부품충분한유량으로공통공통를를진액체를제공회로를얻을수수제공회로를얻을수냉각판냉각판전체에걸쳐걸쳐균일한표면온도를제공하는사용되는또다른기법은역류구조사용용하는것（그림2）。이흐름의흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름의의흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름흐름단일면로딩방식또는박막냉각판는이러한접근접근이표면표면온도기울기를상당히감소시킬수수




복잡성및비용감소

특정열요구사항과기계적요구사항이액체회로의경로를비논리적으로만들어서냉각판의복잡성과비용이높아지는경우가있습니다。,예를들어사전에결정된장착구멍의위치가있는경우에는액체회로가고정된부품과유체입구및출구위치를우회해야하므로액체회로의옵션이상당히제한되는경우가많습니다。일반적으로설계의유연성이높을수록냉각판제작이용이하고더많은비용을절감할수있습니다。열엔지니어는인쇄회로기판설계자또는전기엔지니어와의긴밀한협력을통해부품의간격과위치에대한입력을제공함으로써전기및열요구사항모드를고려한설계를보장할수있습니다。이렇게하면냉각판설계를대폭간소화하고비용을절감할수있습니다。냉각판비용에대한자세한정보는당사의애플리케이션노트”냉각판제작비용동”인을참조하십시오。

까다로운열요구사항및기계적요구사항을충족하는맞춤형냉각판솔루션을제작하려면다양한설계기법에대한이해가필요합니다。맞춤형냉각판설계에가능한수천가지의순열을고려하려면고도의엔지니어링기술이필수입니다。입구및출구위치의유연성,올바른유체회로경로지정,핀또는채널의사용은적용분야에최상의가치를제공하는열솔루션을생성하는데도움이됩니다。열부하가더욱집중되고냉각을위한공간이갈수록작아지는환경에서,맞춤형냉각판은적용분야고유의액체냉각요구를수용하기위해더욱많이사용될것입니다。乐动体育网站1.0博伊德公司의열사업부인Aavid는인쇄회로기판및기타전자장치를위한맞춤형냉각판설계및제조에수십년의경험을보유하고있으며,또한높은열성능요구사항및비용한도를충족하거나초과달성하고있습니다。


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