Современная электроника №2/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 58 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2023 Более 100 печатных плат расположе - ны « кассетным » форматом . В основе качественного термического модели - рования правильный выбор компо - новки корпуса для различных моди - фикаций РЭА . В задней части шкафа перенаправлен поток воздуха через область плат . Технический результат заключает - ся в повышении эффективности тер - мостабилизации РЭА . В нижней части закрытого корпуса шкафа располо - жены выполненные в виде единого выдвижного блока теплообменник и сквозные каналы с вентиляторами . Выдвижной блок снабжён располо - женным над ним радиатором , выпол - ненным из высокотеплопроводного металла как одно целое со сквозными каналами для вентиляторов . Между выдвижным блоком и нижним осно - ванием корпуса имеется полость , через которую сквозные каналы сообщаются с вентиляторами и расположенными вдоль стенок корпуса теплоотводящи - ми каналами для охлаждающей среды . Если рассматривать такое современ - ное техническое решение , предложен - ное в [7], то стенки сквозных каналов охлаждаются « холодными » спаями присоединённых к ним термоэлек - трических модулей и отбирают тепло у проходящего через каналы воздуха . Тепло от « горячих » спаев термомоду - лей отводится с помощью хладагента , протекающего через примыкающий к ним змеевик , снабжённый впускным и выпускным патрубками . Инженерные решения – способы уменьшения перегрева электронных компонентов Как в шкафах с высокой концен - трацией РЭА , так и в частном случае нередко встаёт дилемма в пути реше - ния конструкторской задачи : улучше - ние теплообмена при допустимом уве - личении размеров оборудования ( что непопулярно из - за рассмотренных выше тенденций минимизации габа - ритов оборудования в угоду его кон - курентной способности ) или же при - менение специальных решений для охлаждения . Во втором случае умест - но ( по аналогии ) обратить внимание на системы охлаждения , применяемые в кулерах - диспенсерах ( охладителях воды ), кулерах - электровентиляторах , вентиляторах для микропроцессорно - го оборудования , в том числе компью - терной технике . На рис . 5 представлен вариант локального охладителя раз - мерами 40×40 мм – термоэлектриче - ский преобразователь элемент Пель - тье TEC1-12706. Разновидностей локальных термо - преобразователей много , они удобны для монтажа , с помощью термопасты закрепляются к охлаждаемой поверх - ности , легко управляемы от источника постоянного тока напряжением 9–15 В , компактны , служат долго , а потому популярны . Модули Пельтье выпуска - ются разных размеров , соответственно производительности , для низковольт - ного питания наиболее популярны типа 12705–12715. Опасность неис - правности – только их механическое повреждение . Элементы Пельтье обозначаются TEC ( от англ . Thermoelectric Cooler – термоэлектрический охладитель ). Принцип действия термоэлектриче - ского преобразователя базируется на эффекте Пельтье – возникновении разности температур при воздействии электрического тока . Термоэлектриче - ский генераторный модуль Пельтье маркируется как GM или Т GM. При - чём источник тепловой энергии для нагрева преобразователя может быть разным , к примеру , газовая или бензи - новая горелка , твердотопливная печь и др . В рассматриваемой нами пробле - матике разработчики совершенствуют идею « взаимного » охлаждения эле - ментов РЭА , то есть модуль Пельтье можно ориентировать ( и закрепить ) тепловой стороной к источнику теп - ла ( нагрева ) одного из элементов в корпусе РЭА и зафиксировать сторо - ной « охлаждения » к другому элемен - ту , нуждающемуся в коррекции темпе - ратур в рабочем режиме . Как вариант , к стороне охлаждения модуля добавля - ют миниатюрный электрический вен - тилятор для создания принудительной конвекции воздуха . Ещё один вариант принудительного охлаждения электронных компонентов и модулей – жидкостный . На рис . 6 пред - ставлена жидкостная система охлаж - дения производителя ID-COOLING модели Auraflow X 240 Evo. На примере охлаждения для вну - тренних компонент РЭА и корпусов представлена необслуживаемая систе - ма жидкостного охлаждения с двумя вентиляторами с диаметром 120 мм и высотой 25 мм . Размер радиатора 276×120×27 мм , размер жидкостного блока 82×72×48 мм . Скорость враще - ния вентиляторов 700–1800 об / мин при уровне шума соответственно 18–35 дБ обеспечивает воздействие на охлажда - емый компонент воздушного потока в 74,5 CFM. Совместимый сокет AM4; LGA 1150; LGA 1151; LGA 1155; LGA 1200; LGA 1700; LGA 2011; LGA 2066; s1156. На рис . 7 представлен жидкостный блок , а на рис . 8 – радиатор охлаждения к системе Auraflow X 240 Evo. Конфигурация « кулер + радиа - тор » известна пользователям стаци - онарных компьютеров . Термопаста и термопрокладки между чипами и радиатором используются для эффек - тивного теплоотведения . По тому же принципу с нагнетанием воздуха , но без водяного охлаждения и , соответ - ственно , с радиатором другой формы , функционируют кулеры для охлажде - ния сокетов микропроцессорной тех - ники . Но особенно важно обеспечить надлежащий уровень температурно - го режима с помощью принудитель - ного охлаждения в электрических шкафах управления , где размеща - ется дорогостоящее оборудование в ограниченном пространстве . Апро - Рис . 5. Внешний вид элемента Пельтье TEC1-12706 Рис . 6. Внешний вид жидкостной системы охлаждения ID-COOLING (Aura fl ow X 240 Evo)