s hitrim razvojem visokofrekvenčnih in hitrih elektronskih naprav in tehnologije integriranih vezij se je skupna gostota moči elektronskih komponent znatno povečala, medtem ko je fizična velikost postala manjša in manjša, povečala pa se je tudi gostota toplotnega toka, tako da je visoka temperatura okolje bo neizogibno vplivalo na delovanje elektronskih komponent, kar zahteva učinkovitejši toplotni nadzor le-teh. Na tej stopnji se osredotočamo na to, kako rešiti problem odvajanja toplote elektronskih komponent. Ta dokument zato ponuja kratko analizo metod, ki se uporabljajo za odvajanje toplote iz elektronskih komponent.
Na problem učinkovitega odvajanja toplote iz elektronskih komponent vplivajo tako principi prenosa toplote kot tudi mehanika tekočin. Odvajanje toplote električnih komponent je nadzor delovne temperature elektronskih naprav, kar posledično zagotavlja njihovo delovno temperaturo in varnost, ter vključuje različne vidike, kot so odvajanje toplote in materiali. Glavni načini odvajanja toplote na tej stopnji so naravni, prisilni, tekoči, hlajenje, odvajanje, toplotne cevi in drugi načini.
Naravno odvajanje toplote ali metoda hlajenja je v naravnih pogojih, brez sprejemanja kakršnih koli zunanjih pomožnih energijskih vplivov, prek lokalnih naprav za proizvodnjo toplote v okoliško okolje odvajanja toplote na način nadzora temperature, njegov glavni način je toplotna prevodnost, konvekcija in sevanje metoda koncentracije, glavna uporaba pa je konvekcija in naravna konvekcija na več načinov. Metode naravnega odvajanja toplote in hlajenja se večinoma uporabljajo v elektronskih komponentah z nizkimi zahtevami za nadzor temperature, napravah z relativno nizko gostoto toplotnega toka ter napravah in komponentah z nizko porabo energije. Lahko se uporablja tudi v hermetično zaprtih in gosto sestavljenih napravah, kjer ni potrebna nobena druga hladilna tehnologija. V nekaterih primerih, ko je zmogljivost odvajanja toplote sorazmerno nizka, se značilnosti samih elektronskih naprav uporabijo za povečanje njihovega toplotnega ali sevalnega vpliva na sosednje hladilno telo, naravna konvekcija pa se optimizira z optimizacijo strukture, s čimer se poveča toplota. disipacijsko zmogljivost sistema.
Metode prisilnega odvajanja toplote ali hlajenja so način za pospešitev pretoka zraka okoli elektronskih komponent s pomočjo ventilatorjev in drugih sredstev za odvajanje toplote. Ta metoda je preprosta in priročna ter ima pomemben učinek uporabe. Ta metoda se lahko uporabi v elektronskih komponentah, če je prostor dovolj velik, da omogoča pretok zraka ali namestitev nekaterih hladilnih naprav. V praksi so glavni načini za izboljšanje tega konvektivnega prenosa toplote naslednji: ustrezno povečati celotno površino odvajanja toplote in ustvariti relativno velik koeficient konvekcijskega prenosa toplote na površini hladilnega telesa.
V praksi se pogosto uporablja način povečanja površine radiatorja. V tehniki se površina radiatorja poveča predvsem s pomočjo reber, s čimer se poveča učinek prenosa toplote. Rebrasti način odvajanja toplote lahko razdelimo na različne oblike delov izmenjevalnika toplote, ki se uporabljajo na površini nekaterih elektronskih naprav, ki porabljajo toploto, pa tudi v zraku. Uporaba tega načina zmanjša toplotni upor hladilnega telesa in poveča njegov učinek odvajanja toplote. Za nekaj sorazmerno velikega elektronskega obdobja moči se lahko nanese na zrak v obliki motenj načina za obravnavo, skozi hladilno telo, da se poveča spojler, na površini pretočnega polja hladilnega telesa, da se vnese motnja izboljšati učinek prenosa toplote.
Uporaba tekočinskega hlajenja elektronskih komponent je metoda odvajanja toplote, ki temelji na tvorbi čipov in komponent čipov. Tekočinsko hlajenje lahko razdelimo na dva glavna načina: neposredno hlajenje in posredno hlajenje. Posredno tekoče hlajenje je uporaba tekočega hladilnega sredstva v neposrednem stiku z elektronskimi komponentami prek vmesnega medijskega sistema z uporabo tekočih modulov, toplotnih modulov, modulov s pršilno tekočino in tekočih substratov za prenos toplote med oddanimi komponentami. Metoda neposrednega hlajenja s tekočino, ki ji lahko rečemo tudi potopno hlajenje, pomeni, da tekočina pride v neposreden stik z ustreznimi elektronskimi komponentami, pri čemer absorbira toploto skozi hladilno tekočino in jo odvaja, predvsem v napravah z relativno visoko nasipno gostoto odvajanja toplote ali v okolja z visoko temperaturo.
