热管散热器具有以下优点:热响应快,其传热能力比同等尺寸和重量的铜管大1000倍以上;体积小,重量轻;散热效率高,可以简化电子设备的散热设计,比如将风冷改为自冷;无需外接电源,时无需特殊维护;它具有良好的等温性能。热平衡后,蒸发段和冷却段的温度梯度很小,可以近似认为是0。运行完好可靠,无污染。对于双面散热的分立半导体器件,风冷全铜或全铝热管散热器的热阻只能达到0.04℃。在自然对流冷却的情况下,热管散热器的性能可以比固体热管散热器提高十倍以上。从使用角度看,热管散热器具有热传递速度极快的优点。河南风力发电热管散热器
一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端,另外一端为冷凝端,当热管一端受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下而流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。 认识热管的分类有助于我们挑选较好的散热器,虽然在PC用散热器中的热管大部分采用的是铜作为主要材料,但是因为结构的不同造成散热性能也大相径庭。目前在四种分类中(丝网、沟槽、粉末烧结)大部分是以沟槽和烧结式两种结构。河南风力发电热管散热器热管可以增加产品散热设计效率,具有价值极高的导热性。
以某大型冷水机组的变频器为研究对象,结合仿真和试验,提出了IGBT热管散热器的优化方案:一是将热管散热器的翅片间距从3.0mm减小到2.5mm,增加换热面积;二是为每个IGBT模块增加两根热管散热器,突破肋效率带来的瓶颈问题。优化后,IGBT结温由149.9℃降至127℃。2℃,满足IGBT结温控制在130℃以内的设计要求。同时对热管散热器的兼容性和寿命进行了评估,表明热管散热器的介质不会腐蚀或溶解壳体材料,热管散热器的寿命可达213,414小时,可以保证逆变器和IGBT模块的长期可靠运行。绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的功耗持续增加,对风冷散热提出了更高的要求。
CPU热管散热器主要的元件是热管,常见热管一般采用中空结构,内壁还存有少量液体,借助真空环境,及内部填充物的的毛细作用,液体会随着温度变化而蒸发,从而进一步提高了热管的导热效率。常见热管分为三种类型,其中包括金属粉末结烧热管、沟槽内壁热管,及金属网内壁热管。金属粉末结烧热管:这种热管将大量细密的铜质粉末覆盖于热管内壁上,借助毛细作用热管内液体将随着温度变化而流动,这种金属粉末结烧式热管制作工艺相对复杂,因此成本较高。沟槽内壁热管:这种设计借助热管内壁大量沟槽结构进行毛细作用,根据沟槽的形状,热管的性能也会产生一定差异,由于这种制作这种结构相对容易,因此其成本较低。另外热管内沟槽的方向也决定着热管性能,通常认为垂直方向的性能高。金属网内壁热管:目前常见的热管结构,其内壁包裹了一层使用铜丝编织的金属网。热管散热器常用的热管由三部分组成:主体为一根封闭的金属管,内部有少量工作介质和毛细结构。
热管散热器的结构不同于其他类型的热管散热器。使用寿命长:使用寿命在15年以上,单根热管散热器可拆卸更换,维护简单成本低。投资回收期短:一般在六个月至一年就可回收全部投资。它具有传热明显、结构紧凑、传热流体阻力损失小、形状变化灵活、适应性强等特点。热管散热器可以通过热管散热器的中间挡板将冷热流体完全分离,单根热管散热器由于磨损、腐蚀和过温而被破坏。本实用新型用于易燃、易爆、腐蚀性流体的换热,可靠性高。热管散热器是一种高热导率的传热元件。当视频卡垂直安装时,热管散热器的热管散热器处于垂直水平面内。蒸发部分(即gpu)远高于冷凝部分。热管散热器结构方式可分为直接式冷却。河南风力发电热管散热器
当热管散热器运行时,其蒸发部分从热源(功率半导体器件等)吸收热量,使吸收器吸收芯中的液体沸腾成蒸汽。河南风力发电热管散热器
铝或铜底座热管散热器就热管与热源的接触界面而言,这是较传统的热管散热器设计。4个U形热管焊接到铝或铜底座上,然后再与热源接触。热量必须先穿过底座,然后才能到达热管。除了折弯,没有对四根6mm热管进行其它二次作业,尽管中热管与底座接触部位略微扁平。散热器温度比环境温度高53.9℃(78.9℃–25℃=基准较高温度–环境温度),我们将此温度作为性能基准,成本基准定义为1倍。更高的性能,则可以用铜底座代替铝底座。铜底座导热率是铝底座的两倍,因此铜底座性能提高2.3℃。铜底座设计比铝底座成本增加5%,重量上也略微增加。河南风力发电热管散热器