客戶需求:
客戶從事半導(dǎo)體制冷行業(yè),半導(dǎo)體的特性為一面制冷,一面加熱,由于當(dāng)前的風(fēng)冷散熱效果不佳,加熱面溫度過(guò)高,嚴(yán)重影響了制冷面的制冷效果,而且風(fēng)扇轉(zhuǎn)速太高導(dǎo)致噪音很大。因此委托東遠(yuǎn)芯睿研發(fā)部,希望對(duì)加熱面進(jìn)行有效的水冷散熱,將加熱面溫度控制在較低水平,從而提高制冷面的制冷效率,并且降低整個(gè)系統(tǒng)的噪音。
需求分析:
發(fā)熱核心面積為40*40mm,厚度4mm,輸入電壓為DC12V,額定電流10A,額定功率120W,制冷功率72W,可等效為192W熱源。
設(shè)計(jì)目標(biāo):
在客戶當(dāng)前的風(fēng)冷散熱方式中,20℃室溫時(shí)發(fā)熱面為51℃,制冷面為-4℃;研發(fā)部經(jīng)分析后計(jì)劃將20℃室溫時(shí)發(fā)熱面溫度控制在40℃以下,制冷面溫度控制在-10℃以下,1M處噪音值降低至30dB以下。
解決方案:
*整體采用300T水泵→定制水冷頭→120鋁質(zhì)冷排/1500 RPM風(fēng)扇的方案。
*300T水泵小巧、靜音,穩(wěn)定性高,符合客戶需求。
*經(jīng)過(guò)6次熱學(xué)仿真計(jì)算,最終確定水冷頭設(shè)計(jì)為70*40*6mm外形尺寸,內(nèi)部水道設(shè)計(jì)為1mm厚度,1mm間隔,進(jìn)出水口處采用G1/4螺紋,材料選擇導(dǎo)熱系數(shù)較高的純銅。
*客戶產(chǎn)品質(zhì)量較輕,所以采用同樣質(zhì)量較輕的鋁質(zhì)冷排。
*對(duì)方案進(jìn)行熱學(xué)CFD處理,20℃室溫時(shí)發(fā)熱面最高溫度控制在33℃,符合預(yù)期。
產(chǎn)品/方案交付:
客戶依據(jù)東遠(yuǎn)芯睿研發(fā)設(shè)計(jì)部門的方案,成功地將20℃室溫時(shí)發(fā)熱面溫度控制在36℃,制冷面溫度控制在-14℃,1M處噪音值降低至28dB,同時(shí)保持了客戶設(shè)計(jì)產(chǎn)品的外形美觀。