Благодаря быстрому обновлению и повышению производительности технологии микросхем и электронных компонентов мощность критически важных компонентов значительно возросла. Вообще говоря, источник питания с достаточной мощностью рассеивания тепла, такой как ВЧ-транзистор и микросхема MMIC, имеет гораздо меньшую площадь рассеивания тепла, чем площадь рассеивания тепла подложки. Этот контроль температуры демонстрирует характеристики высокой плотности теплового потока. Что касается этой проблемы, традиционные методы контроля температуры применять сложно.
Суть проблемы высокой тепловой плотности заключается в том, что тепло продолжает выделяться на небольшой площади. Скорость теплоотдачи традиционных методов регулирования температуры в небольших помещениях значительно ниже скорости нагрева источника тепла. Накопление тепла на небольших участках привело к резкому повышению температуры в помещении за короткое время. Средняя технология — это разновидность технологии рассеяния калорий, разработанная на основе разработки паровой камеры. Он может быстро рассеивать тепловой поток высокой плотности и эффективно снижать локальную тепловую плотность. Структура и принцип работы средней термопластины показаны на рисунке 1. Ее конструкция в основном включает в себя конструкционные оболочки, капиллярную систему и рабочую среду.
Исследования средней термальной пластины в основном концентрируются на шкале средних температур с низким давлением насыщенного воздуха, такого как вода, ацетон и этанол. Из-за ограничения диапазона рабочих температур, средней эффективности теплопередачи, совместимости оболочки и среды, чувствительности к неконденсируемому газу эти средние тепловые пластины сложно применять в области контроля температуры с высокой плотностью теплового потока.
В этой статье используется комбинация алюминия, основанная на принципе вакуумной полости, для разработки типа термостойкой пластины, которую можно применять в космической среде, которая обеспечивает надежное и эффективное решение пассивного контроля температуры для проблемы контроля температуры с высокой плотностью теплового потока.
Исследования и разработки высоковольтной продолжительности высокого давления
Обычная средняя термопластина использует малонасыщенную пневматическую среду. Край полости обычно поддерживает внутреннюю полость небольшим количеством опорных стоек. Общий размер обычной средней тепловой пластины (обычно не более 100 мм × 100 мм) и внутренний путь потока среды короткие. В первую очередь это спекаемый стержень волоса в качестве сердечника всасывающей жидкости. По сравнению со средами низкого давления давление насыщения аммиака намного выше. При 60°С давление насыщения аммиака более чем в 130 раз превышает давление насыщения воды. Поэтому конструкция средней температуры плана должна иметь хорошее давление. Учитывая применение модели, средняя температура платы, разработанной в этой статье, составляет 200 мм × 200 мм.
В этой статье, основанной на рабочей платформе, используется технология анализа методом конечных элементов для моделирования моделей различных структур и параметров. В анализе используется неструктурная сеточная дискретная модель с хорошей адаптируемостью. Многоточечная опорная конструкция является общей, а максимальный переменный объем после давления контролируется в пределах 0,1 мм. В ходе моделирования анализируется влияние различных форм и размеров опорных столбов, распределения опорных столбов и ослабления полос прорези. Целью конструкции является соблюдение количества опорных столбов, объема опорной стойки, а также общего веса и толщины, при этом удовлетворяя таким показателям, как прочность конструкции, способность к термодиффузии и деформация. Результаты анализа показали, что максимальное напряжение круглой опорной колонны было значительно снижено по сравнению с квадратной опорной колонной. Размер четырехнедельного безеля оказывает более существенное влияние на максимальные напряжения и деформации, а толщина рамы должна быть примерно в 1,5 раза больше диаметра опорной стойки. Прорезь может увеличить местное давление, поэтому толщину подложки необходимо регулировать в соответствии с формой, размером и плотностью прорези.
Хотя средняя конструкция термопластины отвечает требованиям механических характеристик, она также должна соответствовать требованиям тепловых характеристик. В этой статье анализируется среднее распределение температуры и тепловое сопротивление тепловой пластины на основе платформы FLOEFD и эмпирической формулы, как показано на рисунке 2. Согласно анализу, тепловое сопротивление (R0) компонента, тепловое сопротивление (R1) между элементом и средней тепловой пластиной , тепловое сопротивление оболочки (R2), а также внутренняя температура средней тепловой пластины и тепловое сопротивление (R3) представляют собой тепло самонагревающихся элементов, распространяющееся на первичное тепловое сопротивление в процессе промежуточной тепловой пластины . R0 и R1 — первичное термическое сопротивление температуре повышенных компонентов. R2 и R3 — непосредственное термическое сопротивление, влияющее на среднюю температуру промежуточной тепловой пластины..
2. Испытание производительности среднего высокого давления. тепловой пластины
Система тестирования производительности средней тепловой пластины в основном состоит из резервуара для воды с постоянной температурой, термотрубки из алюминия и аммиака, высокотемпературных нагревательных таблеток, мощного источника питания, сборщиков данных и т. д. Размер средней тепловой пластины составляет 200 мм × 200 мм, а устойчивость к давлению превышает 5,6 МПа. Тепловой поток высокой плотности, создаваемый высокотемпературными нагревательными листами, распространился через общую термальную пластину , созданную с использованием обычной плотности. Затем перенесите его из традиционной аммиачной алюминиевой тепловой трубки на холодную плату. Этот процесс отражает использование методов пассивного контроля температуры для решения проблемы термоскопического контроля высокой плотности. Чтобы избежать возгорания и разрушения нагревательных элементов, высокотемпературные нагревательные пленки имитируют мощные нагревательные элементы, а холодная пластина имитирует отвод тепла в пространстве. Наполнительный материал интерфейса между высокотемпературными нагревательными таблетками, среднетермическими пластинами , алюминиево-аммиачными тепловыми трубками и холодной посудой снижает контактное термическое сопротивление. Характеристики алюминиевого аммиака представляют собой прямоугольные тепловые трубки с двумя отверстиями размером 37,4 × 19,1. Максимальная теплоотдача теории достигает 1100 Вт.
Во время испытания Теоретически здесь находится самое неблагоприятное положение средней источник тепла размещается в углу средней тепловой пластины . теплоотдачи Термальный источник должен иметь лучшую среднюю температуру, когда он находится в других местах. Распределение точек измерения на поверхности испытуемого образца показано на рисунке 3. На верхней и нижней сторонах средних испытуемых частей Термальной пластины . термопластины расположены точки измерения температуры. В процессе испытаний используется метод постепенного улучшения мощности нагрева для проверки характеристик термодиффузии средних тестовых деталей при различной тепловой плотности. Мощность нагрева и разница температур поверхности между различными тепловыми плотностями и поверхностной тепловой пластиной показаны в таблице ниже.
По мере увеличения мощности нагрева и тепловой плотности температура поверхности, температура источника тепла и разница температур поверхности средней тепловой пластины увеличиваются. Когда тепловая плотность составляет 34,3 Вт/см2, мощность нагрева составляет 107,7 Вт, а максимальная разница температур между частями термического испытания составляет всего 0,25 °C. Когда плотность теплового потока превышает 34,3 Вт/см2 до максимальной тепловой плотности, обеспечиваемой испытательным тепловым источником этого испытания, средняя тепловая пластина может поддерживать подходящую среднюю температуру в целом. Разница температур не превышает 1°С, что свидетельствует о солидном эффекте диффузии тепла. Ограниченная теплоемкостью источника нагрева, экстремальная термодиффузионная способность, полученная в результате тестирования платы при средней температуре, не может быть измерена. Что касается экстремальной тепловой плотности критически важного оборудования и компонентов спутниковых моделей, диапазон тепловой плотности этого испытания должен охватывать диапазон тепловой плотности большинства моделей и функций спутников. Максимальная допусковая плотность теплового потока обычных алюминиевых тепловых трубок с аммиаком составляет около 3 Вт/см2, поэтому развитие средней устойчивости тепловой пластины к воздействию промежуточной тепловой пластины более чем в 20 раз превышает плотность теплового потока традиционной тепловой трубы.
В процессе испытаний тепловое тепло высокой плотности, генерируемое высокотемпературными нагревательными листами, проходило через среднюю тепловую пластину и алюминиевую аммиачную термическую трубку к холодной пластине, реализуя проблему использования методов пассивного контроля температуры для решения проблемы контроля температуры с высокой тепловой плотностью.
Испытание на тепловую реакцию проводилось на средней тепловой пластине для проверки реакции источника тепла и ситуации открытия каждой точки измерения промежуточной тепловой пластины . Испытание проводится в испытательной системе, а расположение источника тепла и точки измерения такое же, как и при испытании на тепловую плотность. В процессе тестирования можно имитировать источник тепла, включив его, включив источник питания и непрерывно регулируя мощность источника тепла. Диапазон плотности теплового потока составляет (0,5 ～ 45) Вт/см2.
Температура поверхности средней тепловой пластины и температура поверхности нагревательного листа почти синхронизируют эффекты теплового отклика с мощностью источника тепла. Реакция температуры источника тепла термостата на температуру поверхности термостата не превышает 8 С. Внутренняя среда платы имеет головокружительную скорость теплопередачи, поэтому демонстрирует высокую эффективность функции термодиффузии.
В процессе теплового реагирования разница температур поверхности между средними термопластами сохраняется в пределах 1°С на протяжении всего испытания. Видно, что разработанная промежуточная термопластина по-прежнему имеет подходящую среднюю температуру в процессе изменения условий или переходной теплопередачи.
3. Сравнительная производительность
Я суммирую инженерные образцы машин и аналогичных продуктов в стране и за рубежом с точки зрения качества работы, материалов корпуса, применимости в пространстве и средней температуры. Разработанный средний инженерный образец машины Thermal Plate значительно лучше аналогичных продуктов в стране и за рубежом с точки зрения пространственного применения, плотности резистивного теплового потока, средней температуры, объемной теплопроводности и диапазона использования температур.
4. Подведите итоги
1) Детали разработки, разработанные при разработке средней тепловой пластины, обладают высокими характеристиками диффузии тепла. При тепловой плотности 34,3 Вт/см2 и мощности нагрева 107,7 Вт средняя разница температур между тестовыми частями платы составляет всего 0,25 °C.
2) Разница температур составляет менее 0,7°С при повышении тепловой плотности до 57,7 Вт/см2.
3) Характеристики испытуемых деталей практически синхронно реагируют на изменение мощности источника тепла, что указывает на отличную тепловую реакцию испытуемых деталей.
4) Развитие устойчивости к давлению является целью методов пассивного контроля температуры для решения проблемы высокой тепловой плотности.
Pусский
