PCIe卡热管案例研究

对于这种功耗水平，热管/散热器翅片设计是最有效的选择。今天的高端计算机图形卡使用类似的系统来散热;然而，大多数都是用一个小型的船上风扇主动冷却的。为了保持系统的被动，avid决定考虑双槽设计，其中一个更大的fin堆栈将占据第二个槽。

avid创建了详细的CFD基础模型，其中包括FPGA, PHY,DDR, DDS, Omap, Bridge和LTM包。PCB的热性能由客户指定的接地层和功率层数来定义。系统中的其他部件，如射频板和散热器板，均建模为散热PCB板。然后在环境温度为55℃、海拔压力为750 hPa、流量为300LFM的条件下对系统进行分析。

根据基础的CFD模拟，avid能够在上述条件下确定板上的流动和温度图、组件结温和外壳热流。然后通过以下方法改变这个基本模型以最终确定热解决方案:

•对于达到或超过其热极限的组件，进行了计算，以找到所需的最小散热器热阻，使其进入安全操作范围。
•为所有超过最低结温要求的组件设计了热解决方案。
•优化散热器的DFM，成本和性能。

一份完整的热报告和样品单位提供给客户测试。这些样品单元，生产在avid的快速原型设施在我们的总部拉科尼亚，NH，允许客户快速有效地验证热解决方案。在成功的样品测试之后，avid对用于最终产品的PCIe卡冷却解决方案进行了全面的生产运行。从概念到生产，以及在这两者之间的一切，avid都能够为这一棘手的热问题提供成本效益和及时的解决方案。

•在上述测试条件下(55°C, 750 hpa和300LFM)，所有组件都保持在较低的最高结温极限。
•外壳内部的环境温度远低于85°C，建议的散热器设计环境温度为55°C。
•推荐使用侧挡板，因为如果使用侧挡板，可以防止空气旁路，进一步提高结温。
•热管的3D布线策略可以让热量通过pcbas表面扩散到鳍片上。