PCIE卡热管盒式研究

介绍

AaviD,Boyd Corporation的热门部门bob体育在线下载,采用挑战性的任务,用于冷却一张装备在架子卫星跟踪,遥测和电信(TT&C)单元内的高功率PCIe卡。该产品用作卫星控制中心和卫星本身之间的关键桥梁。

挑战

根据操作条件,有问题的PCIe卡需要消散40-50W的电力。对额外主动冷却的客户限制要求AAVID找到使用系统中现有风扇阵列的被动解决方案。

冷却溶液的主要焦点是通过保持BGA器件温度最小来最大化PCIe卡的MTBF。

解决方案

对于这种电力耗散水平,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利用类似的系统来倾倒热量;然而,大多数这些都是用小的船上风扇积极冷却。为了保持系统被动,Aavid决定查看双槽设计,其中更大的鳍堆叠将占用第二槽。

Aavid创建了一个详细的CFD基础模型,包括FPGA,PHY,DDR,DDS,OMAP,桥接和LTM包。PCB热性能由客户指定的地面和功率层的数量定义。系统中的其他组件(例如RF和散热板)被建模为散热PCB板。然后在55℃的环境温度下分析该系统,高度压力为750 HPa,流速为300℃。

从基础CFD模拟中,AAVID能够在上述条件下测定电路板上的流量和温度和温度映射,组件结温度和壳体热量。然后通过以下内容改变该基础模型以最终确定热解:

•对于其热限装的组件,进行计算,以找到最小所需的散热水槽热阻,使其成为安全的操作范围。
•为所有超过最低结温要求的部件设计热解决方案。
•优化DFM散热器,成本和性能。

可交付成果/结果

一份完整的热报告和样品单元被提供给客户进行测试。这些样品由位于新罕布什尔州拉科尼亚的avid公司总部的快速原型工厂生产,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开始了在最终产品中使用的PCIe卡冷却解决方案的全面生产运行。从概念到生产——以及介于两者之间的一切——avid能够为这个困难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,750HPAAND 300LFM),所有部件保持低于最大结温限值。
•外壳内的环境温度远低于85°C,在55°C环境下提出的散热器设计。
•建议侧挡板,因为如果包括,则防止空气旁路并进一步改善结距。
•热管的战略3D路由允许热量在PCBAS的表面上传播到翅片中。

有问题吗?我们已准备好帮忙!