AIR VS液体冷却：
电力电子热管理的进展
电力电子热管理的进展
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随着电力电子系统变得越来越复杂，在更高的功率范围内运行，形式因素变得越来越小，使热量成为最大的限制因素之一，可以完成什么。为了处理耗散的能量，空气冷却解决方案必须优化并扩大以充分除去多余的热量。在某些情况下，大小成为强制对流解决方案的限制因素。在这些空气冷却系统的尺寸或重量使其变得不切实际的情况下，液体冷却快速成为最受欢迎的替代方法。
从风冷系统转向液体系统不是一个可以迅速或轻易做出的决定;当改进您的热管理以处理更高的热负荷时，有许多因素和可能性需要考虑。尽管市场趋势表明，全液体冷却系统最终将成为冷却电力电子产品的行业标准，但随着系统的发展或升级，仍有许多选择和混合解决方案可以应用两者的优点。如果预算或时间限制使直接切换到液体是不现实的，通过改进设计或引入两相冷却或液体组件来优化强制对流解决方案是可行的临时解决方案。
工程师们一直在开发液体系统这是互动的现有冷却解决方案，可以扩展以完全更换空气冷却的系统时间。这是通过专注于能够通过液体冷却造成益处的电子设备来完成的。利用流体联轴器，可靠的泵系统和紧凑型热交换器，系统从空气中除去热量，在液体中，在其他地方转移和管理。在其他情况下，工程师正在选择用液体冷却的空气冷却系统完全取代，使得能够更高的功率输出并优化热性能。
为了提高电力电子设备和设施的性能，考虑切换到液体冷却，有几个关键的决定因素:
•您的尺寸，重量和热性能要求是什么？
•您可以进一步优化空气冷却系统吗？
•对于您的应用来说，风冷系统作为一个可行的热解决方案需要多长时间?
•液体或容量是否有任何限制?
•液体冷却的投资需要多长时间才能在性能和效率上获得回报?
•如何在您的应用中实现或设计液冷?对应用程序/设备停机时间有什么影响?
•您如何何时何时开始？
空气冷却的好处
空气冷却系统比液体系统昂贵。它们不需要受调节或专业的流动，并且它们由比液体系统的组件更经济的组件组成。Asthey没有液体泄漏和减少分裂的组件，它们也有更少的失败模式。除了具有高度的可靠性和更低的成本外，空气冷却系统也更容易修改或升级。
空气冷却限制
在典型的应用中，空气冷却系统由一个挤压或粘结的翅片散热器和一个风扇组成。当可靠性是一个重要因素时，工程师可能会放弃风扇，而选择被动解决方案。
自然对流和强制对流都有其局限性。自然对流受到散热所需的总表面积的限制，这就需要通常不切实际的大而重的解决方案。
强制对流解决方案受压下降限制。散热片随着可行的卷中的表面积，可以产生高量的空位，阻碍流量的量，因此传热即可产生。较大的强制对流解决方案还需要较大的风扇，增加解决方案产生的噪音量。
然而，空气冷却解决方案的最大限制是热性能。空气与吸收和转移热量的容量没有相同的容量。在一定阈值下，空气冷却变为不足的溶液和液体冷却。
空气冷却修改和混合解决方案
有三种常见的方法来改善你的风冷系统。首先是优化您的散热片设计和风扇选择。产生更多的空气流量，优化你的鳍几何，或增加你的散热器体积是改善你的空气冷却解决方案，而不引入额外的技术。第二是在你的设计中引入两相冷却。热管可以集成以传播更高的功率密度或将热量转移到更容易消散的区域。提高空冷解决方案性能的第三种最常见的方法是开始引入液体系统的元素，如被动热虹吸管。
液体冷却的功效
液体的传热能力比同样质量的空气的传热能力高4倍。这可以在较小的解决方案中实现更高的热性能。液体冷却系统是一个液压回路，通常由一个与热源和设备连接的冷板、一个使液体在系统中循环的泵和一个热交换器组成，热交换器将液体从设备中吸收的热量排出。与用于空气冷却的散热器相比，液冷板的工作外壳要小得多。此外，多个冷板可以连接到同一换热器，对性能的影响最小。液体冷却赋予冷却系统一个额外的控制水平，因为它控制入口温度到冷板和流量。
液体冷却的潜在风险和权衡
由于额外的复杂性和担心泄漏，有些人一直不愿采用液体冷却。复杂性通常会增加解决方案的成本和维持系统运行所需的维护量。然而，额外的成本被降低，因为改进的冷却性能将增加您的设备的寿命和可靠性。
由于其复杂性，液体冷却需要更好的规划和设计来融入您的电力电子设备。虽然冷板要小于挤出或散热器，但整体解决方案往往占据更多volume一旦热交换器，管，水库和泵都被考虑在内。工程师必须在初始设计阶段占据所有账户，以稍后避免并发症。通过正确的远见，系统的磁性分解可能是有益的，因为系统设计中具有更大的灵活性。
液体冷却解决方案
的AAVID Hydrosink™
aavid hydrosink™系统是一种可配置的方法，结合标准的优化热交换器，风扇，泵，阀门，水库，配件，传感器和控制板与定制冷板设计的最佳可能的液体冷却解决方案给定的要求。
HydroSinks™在设计和安装方面提供比StandardLiquid冷却系统更多的灵活性，因为它们是可配置的，并且更容易地设计要求。液体冷板，控制板和客户机控制的密封和连接也可定制。
作为Aavid HydroSinks™它主要由一组标准的优化组件组成，比传统的定制液冷和风冷更具有成本效益。
目前是avid HydroSink™有两种基本的紧凑型系统尺寸，小型和中型。最终客户的实际尺寸™系统因配置而异。尺寸取决于风扇的大小和冷却性能。小功率每千瓦升温7-20°C，而介质每千瓦升温3-9°C。
AAVID液体冷板
定制的Aavid液冷板是水沉的一个组成部分™系统。AAVID提供了四种不同的创新印刷板设计，该设计开发，以优化基于应用和要求的整体系统。所有AAVID冷板都为无忧的液体冷却构建，采用专业认证程序，以确保无泄漏，收缩机。
Hi-Contact™管冷却板
Aavid Hi-Contact™管式液体冷板的特点是利用一个连续管压适合挤压铝板的高性能组装。avid Hi-Contact采用的专利几何形状™过程移动流体更接近设备产生热量，实现最佳热性能从管冷板。进一步提高avid Hi-Contact的性能™液冷板，一个热环氧应用到接缝提供一个间隙和板之间的热界面。Hi-Contact™板材易于定制，并提供标准尺寸。
泡冷却板
将泡罩技术印记进入底板，消除了通道加基和大大降低了制造成本。基座和盖板和泡罩通道产生无泄漏接头，以允许更好地钻入冷板顶部的安装孔，而无需液体通道的位置。
涡旋液体冷板
avid涡旋液冷板是专为冷却极高的功率应用。这些冷板最初是为高压缩负载的应用而开发的，例如当冷却SCR类型的设备时。采用专利流道几何结构，涡冷板两侧均冷;因此，它们可以在两个表面上提供相同和一致的性能，并有助于创造更可预测的环境。
延伸表面液态冷板
avid扩展表面液冷板增加了内部表面积，允许更好的整体传热。创新的技术和制造工艺被用来增加液体到板接触面积在液体冷板。他们的真空钎焊结构确保无泄漏，同时保持高导热性。Aavid Extended surfacliquid冷板是专门制造的，以提高设计的灵活性，并可以很容易地定制为应用设计的优化流道。
最终的想法
液体冷却和优化空气冷却系统有效设计的关键是尽可能提前考虑您的热管理。AAVID提供了可以在任何相反的设计，工程和测试服务，并根据要求，限制，时间表，预算和任何其他临界因素开发最佳解决方案。
在世界各地设有设计中心，avid可以为任何客户提供必要的工程服务，以设计和制造一个完全优化的系统。从分析是否需要液体冷却或空气冷却，到开发优化的集成系统，再到整个设备的可靠性和验证测试，工程师都可以参与各个阶段的工作。
要求免费咨询您当前的冷却解决方案或帮助找到正确的热解决方案，您的电力电子应用程序点击这里。