با توسعه سریع دستگاه های الکترونیکی با فرکانس بالا و سرعت بالا و فناوری مدار مجتمع، چگالی توان کل قطعات الکترونیکی به طور قابل توجهی افزایش یافته است در حالی که اندازه فیزیکی کوچکتر و کوچکتر شده است، و چگالی جریان گرما نیز افزایش یافته است، بنابراین دمای بالا محیط به طور اجتناب ناپذیری بر عملکرد قطعات الکترونیکی تأثیر می گذارد که نیاز به کنترل حرارتی کارآمدتر آنها دارد. نحوه حل مشکل اتلاف حرارت قطعات الکترونیکی در این مرحله مورد توجه است. بنابراین این مقاله تجزیه و تحلیل مختصری از روش های مورد استفاده برای دفع گرما از قطعات الکترونیکی ارائه می دهد.
مشکل اتلاف گرمای کارآمد از قطعات الکترونیکی تحت تأثیر اصول انتقال حرارت و همچنین مکانیک سیالات است. اتلاف حرارت قطعات الکتریکی کنترل دمای کار دستگاه های الکترونیکی است که به نوبه خود دمای کار و ایمنی آنها را تضمین می کند و جنبه های مختلفی از جمله اتلاف حرارت و مواد را در بر می گیرد. راه های اصلی دفع گرما در این مرحله روش های طبیعی، اجباری، مایع، خنک کننده، تخلیه، لوله های حرارتی و سایر روش ها می باشد.
روش اتلاف حرارت طبیعی یا سرمایش در شرایط طبیعی بدون پذیرش هیچ گونه تأثیر انرژی کمکی خارجی از طریق دستگاه های مولد حرارت موضعی به محیط اطراف اتلاف گرما در راه کنترل دما است که راه اصلی آن رسانش حرارتی، همرفت و تابش است. روش غلظت، و کاربرد اصلی همرفت و همرفت طبیعی چند راه است. روشهای اتلاف گرمای طبیعی و خنکسازی عمدتاً در قطعات الکترونیکی با الزامات کنترل دمای پایین، دستگاههایی با چگالی جریان حرارتی نسبتاً کم و دستگاهها و اجزای مصرفی کم استفاده میشود. همچنین میتوان از آن در دستگاههای با مهر و موم شده و مونتاژ متراکم استفاده کرد که در آن هیچ فناوری خنککننده دیگری مورد نیاز نیست. در برخی موارد، زمانی که ظرفیت اتلاف گرما نسبتاً کم است، از ویژگیهای خود دستگاههای الکترونیکی برای افزایش تأثیر حرارتی یا تشعشعی آنها با هیت سینک مجاور استفاده میشود و همرفت طبیعی با بهینهسازی ساختار بهینه میشود و در نتیجه گرما را افزایش میدهد. ظرفیت اتلاف سیستم
روشهای اتلاف اجباری گرما یا خنکسازی راهی برای سرعت بخشیدن به جریان هوا در اطراف قطعات الکترونیکی با استفاده از فنها و وسایل دیگر برای از بین بردن گرما است. این روش ساده و راحت است و اثر کاربردی قابل توجهی دارد. در قطعات الکترونیکی، اگر فضا به اندازه ای باشد که جریان هوا را فراهم کند یا برخی از امکانات خنک کننده را نصب کند، می توان از این روش استفاده کرد. در عمل، راه های اصلی برای بهبود این انتقال حرارت همرفتی به شرح زیر است: افزایش مساحت کل اتلاف گرما به طور مناسب و تولید ضریب انتقال حرارت همرفتی نسبتاً بزرگ بر روی سطح هیت سینک.
در عمل راه افزایش سطح رادیاتور بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. در مهندسی عمدتاً از طریق پره ها است که سطح رادیاتور منبسط می شود و در نتیجه اثر انتقال حرارت تقویت می شود. حالت اتلاف حرارت پره ای را می توان به اشکال مختلف قطعات مبدل حرارتی که بر روی سطح برخی از دستگاه های الکترونیکی مصرف کننده گرما و همچنین در هوا اعمال می شود تقسیم کرد. استفاده از این حالت باعث کاهش مقاومت حرارتی سینک حرارتی و همچنین افزایش اثر اتلاف حرارت آن می شود. برای برخی از دوره های الکترونیکی قدرت نسبتاً بزرگ، می توان آن را به هوا به شکل اختلال در راه مقابله، از طریق هیت سینک برای افزایش اسپویلر، در سطح میدان جریان سینک حرارت برای ایجاد اختلال اعمال کرد. بهبود اثر انتقال حرارت
استفاده از خنک کننده مایع برای قطعات الکترونیکی روشی برای اتلاف گرما بر اساس تشکیل تراشه ها و اجزای تراشه است. خنک کننده مایع را می توان به دو روش اصلی تقسیم کرد: خنک کننده مستقیم و خنک کننده غیر مستقیم. خنک کننده مایع غیرمستقیم استفاده از خنک کننده مایع در تماس مستقیم با اجزای الکترونیکی، از طریق یک سیستم رسانه میانی، با استفاده از ماژول های مایع، ماژول های حرارتی، ماژول های مایع اسپری و بسترهای مایع برای انتقال گرما بین اجزای ساطع شده است. روش خنککننده مستقیم مایع، که میتوان آن را خنکسازی غوطهوری نیز نامید، به این صورت است که مایع را در تماس مستقیم با قطعات الکترونیکی مربوطه قرار میدهد، گرما را از طریق مایع خنککننده جذب میکند و آن را دور میبرد، عمدتاً در دستگاههایی با چگالی ظاهری اتلاف حرارت نسبتاً بالا یا در محیط های با دمای بالا
