Visió general de tubs de calor i plaques d'equalització
La fabricació de tubs de calor i plaques d'igualització de temperatura s'aconsegueix fent ranures o pols de sinterització en un tub de coure o una cavitat plana. Les ranures i la pols sinteritzada formen una estructura capil·lar.
A continuació, afegiu una petita quantitat de fluid de treball al dispositiu i, a continuació, segellar al buit. L'estructura central (pols sinteritzada, malla, ranura) i el líquid (aigua, amoníac, nitrogen) es poden canviar per aconseguir el propòsit de canviar les característiques de transferència de calor de l'equip.Un mòdul de refrigeració bifàsic complet inclou un o més tubs de calor i/o cambres de vapor, un conjunt de dissipador de calor per dissipar la calor a l'aire circumdant i un mètode mecànic per connectar el radiador a la font de calor.
Quan la calor actua sobre un dispositiu bifàsic (evaporador), tal com es mostra a la figura, el líquid proper a la font de calor es vaporitzarà, augmentant la pressió de vapor. Aquest augment de pressió local fa que el vapor flueixi cap a la zona de baixa pressió de l'equip (cap al condensador).
El vapor es condensarà a totes les superfícies més fredes per formar un dispositiu isotèrmic. A continuació, el condensat transfereix la calor latent del vapor a través de la paret del condensador a les aletes i es descarrega a l'aire. El condensat és absorbit per la metxa i el capil·lar, i després l'aigua es trasllada de nou a l'evaporador.
Aquest procés és com submergir un racó d'una esponja en aigua per absorbir-lo completament. Tot i que la gravetat juga un paper en aquest cicle, l'acció capil·lar natural del nucli (metall sinteritzat, reixeta o solc) és la principal causa del moviment del líquid. Tub de calor i metxa de cambra de vapor
L'estructura del nucli del tub de calor més comuna és el material del nucli sinteritzat, ja que té la màxima versatilitat en termes de capacitat de manipulació de potència i capacitat de treball antigravetat. Els nuclis de la pantalla de malla són menys costosos de fabricar, però permeten que el tub de calor o la cambra de vapor sigui més prim en relació amb el nucli sinteritzat. Tanmateix, com que la força capil·lar de la pantalla és significativament menor que la del nucli sinteritzat, es redueix la seva capacitat de resistir la gravetat o manejar càrregues tèrmiques més altes. El nucli de la ranura té el menor cost i rendiment. Només quan l'evaporador està situat per sota del condensador s'han de considerar les aplicacions d'ajuda per gravetat. La ranura serveix com a estructura d'aleta interna per ajudar a l'evaporació i la condensació.
L'estructura de placa de temperatura uniforme més comuna és la següent:
Elecció de tub de calor i placa de temperatura uniforme
1. El tub de calor transfereix calor i la placa de temperatura uniforme emet calor.
Per moltes raons, el disseny tèrmic pot requerir que la font de calor estigui situada en diferents posicions del radiador, el tub de calor es pot formar en qualsevol forma al llarg de totes les direccions axials i fins i tot el tub de calor es pot estendre des del substrat fins a l'aleta. Això és impossible d'aconseguir amb una placa de temperatura uniforme.
Quan la potència tèrmica del xip és molt gran, es requereix la velocitat de difusió de la calor. I el gradient de temperatura. En aquest moment, la placa de temperatura uniforme té un avantatge, perquè la placa de temperatura uniforme és bidimensional i el tub de calor és unidimensional.
L'ús de tubs de calor per a baixa potència o baixa densitat de potència és rendible. Si s'utilitzen múltiples tubs de calor, es pot considerar una placa de temperatura uniforme.
2. Si la potència és petita i la densitat és molt alta, l'efecte d'utilitzar una placa de temperatura uniforme serà molt millor. Com que la superfície de la placa de temperatura uniforme és gran i plana, la font de calor i la placa de temperatura uniforme estan en contacte directe. El tub de calor necessita el suport del substrat per realitzar la transferència de calor. La placa de temperatura uniforme no necessita un mitjà intermedi, l'efecte de refrigeració augmentarà en 3-4 graus i la resistència tèrmica de la zona de condensació és bidimensional, que es pot reduir en 1-2 graus. Per tant, es recomana utilitzar una placa igualadora de temperatura en ocasions de baixa potència i alta densitat.
Finalment, es recomana que si la diferència de temperatura a la part inferior del xip supera els 10 graus, es recomana utilitzar una placa igualadora o un tub de calor per transferir la calor ràpidament. Per aconseguir l'optimització del rendiment elèctric dels semiconductors.
