Gestion thermique active VS passive

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Document d'information sur la gestion thermique active VS passive

Gestion thermique active VS passive -Avec le développement rapide des appareils électroniques haute fréquence et haute vitesse et de la technologie des circuits intégrés, la densité de puissance totale des composants électroniques a considérablement augmenté tandis que la taille physique est devenue de plus en plus petite, et la densité de flux de chaleur a également augmenté, de sorte que le haut L'environnement de température affectera inévitablement les performances des composants électroniques, ce qui nécessite un contrôle thermique plus efficace de ceux-ci.

Comment résoudre les problèmes thermiques des composants électroniques est l'objectif à ce stade. Les solutions de système de gestion thermique deviennent progressivement plus efficaces, plus raffinées et plus intégrées. Les principales méthodes de dissipation thermique à ce stade sont naturelles, forcées, liquides, de refroidissement, d'évacuation et caloduc.

Selon que la méthode de dissipation thermique nécessite une énergie externe, la méthode de dissipation thermique de la puce est divisée en active et passive, la dissipation thermique active comprend principalement la dissipation thermique par convection forcée, le refroidissement par compression de vapeur et le refroidissement thermoélectrique, etc. La dissipation thermique passive comprend principalement la chaleur de convection naturelle dissipation, refroidissement du caloduc et dissipation thermique du stockage de chaleur à changement de phase.

Quelle est la différence entre la dissipation thermique passive et active ?

La "dissipation thermique" fait référence au processus de transfert de chaleur de la surface d'un objet vers l'environnement lorsque la température de l'objet est supérieure à la température ambiante. Le refroidissement actif comprend le refroidissement par air (ventilateurs), le refroidissement par liquide, le refroidissement par caloduc, etc. Le refroidissement passif comprend les dissipateurs de chaleur, graisse thermique, adhésif thermique, pâte thermique, graphite, etc.

Lorsque l'ordinateur portable est allumé, des centaines de millions de transistors dans le CPU et le GPU chauffent, ce qui rend la température de l'ordinateur portable supérieure à la température ambiante. Si rien n'est fait à ce stade et que les circuits intégrés sont exposés à l'air, une partie de la chaleur sera automatiquement transférée à l'air jusqu'à ce que la température du circuit soit la même que la température ambiante et que l'équilibre thermique soit atteint, et ce processus est un refroidissement passif.

Le refroidissement passif est l'utilisation de la différence de température de l'air et du dissipateur de chaleur à travers le flux d'air naturel pour évacuer la chaleur sur le dissipateur de chaleur, l'efficacité de refroidissement est faible, mais le ventilateur ne tourne pas plus d'économie d'énergie, la température ambiante est élevée alors le température interne de l'hôte est trop élevée aura un impact négatif sur la durée de vie de l'ordinateur. Le refroidissement actif consiste à utiliser des ventilateurs pour aspirer de l'air afin d'évacuer la chaleur du dissipateur thermique, ce qui est plus efficace mais également plus économe en énergie et a un impact négatif sur la durée de vie du ventilateur de refroidissement.

Méthode de refroidissement actif

Le refroidissement actif est divisé en refroidissement par air, refroidissement par eau, refroidissement par liquide et refroidissement par caloduc, selon la méthode de refroidissement utilisée.

1. Refroidissement par air

Le refroidissement par air est maintenant l'utilisation la plus courante et la plus élevée d'une méthode de refroidissement, appartenant au refroidissement actif, cette méthode de refroidissement peut résoudre nos besoins de refroidissement habituels, une technologie mature et un prix modéré, et est donc couramment utilisée sur le marché. Les dissipateurs thermiques refroidis par air sont simples, peu coûteux, sûrs et fiables. Cependant, il présente certains inconvénients, il ne réduit pas la température en dessous de la température ambiante, il est bruyant en raison de la rotation du ventilateur et il peut provoquer des vibrations du ventilateur s'il n'est pas installé correctement.

La source de chaleur transfère la chaleur par conduction thermique au milieu conducteur de chaleur, qui à son tour transfère la chaleur à la base du dissipateur thermique, qui transfère la chaleur aux nervures du dissipateur thermique et à travers le ventilateur aux molécules d'air par forçage convection, qui distribue la chaleur dans l'air. Le ventilateur souffle en continu de l'air froid dans le dissipateur de chaleur et de l'air chaud à l'extérieur, complétant ainsi le processus de dissipation thermique.

2 . Eau froide

Le refroidissement par eau consiste à utiliser de l'eau au lieu de l'air, grâce au mouvement de l'eau entre les dissipateurs de chaleur par convection thermique pour éliminer l'excès de chaleur. Le principe de fonctionnement du système de refroidissement par eau est très simple, il consiste à utiliser la pompe à eau pour pomper l'eau hors du réservoir d'eau, à travers le tuyau d'eau dans l'échangeur de chaleur qui recouvre le dessus, puis l'eau sort de l'autre bouche de l'échangeur de chaleur, à travers le tuyau d'eau jusqu'au réservoir d'eau, et ainsi de suite dans un cycle continu, en éloignant la chaleur de la surface. L'ensemble du système de refroidissement par eau comprend l'échangeur de chaleur, le système de circulation, le réservoir d'eau, la pompe et l'eau. La capacité de refroidissement du système de refroidissement par eau est très forte.

3 . Refroidissement liquide

Le principe du refroidissement liquide est le même que celui du refroidissement par eau, et ils utilisent la même méthode de refroidissement pour dissiper la chaleur. La différence est que le flux dans le système de circulation est de l'huile de silicone thermoconductrice au lieu de l'eau, ce qui a l'avantage évident de ne pas endommager le matériel en raison d'un endommagement du système de circulation.

4. Caloduc

Le caloduc appartient à un élément de transfert de chaleur, qui utilise pleinement le principe de la conduction thermique et la nature rapide du transfert de chaleur du fluide de refroidissement, par l'évaporation et la condensation du liquide dans le tube à vide entièrement fermé pour transférer la chaleur, a un conductivité thermique très élevée, de bons côtés isothermes, chauds et froids de la zone de transfert de chaleur peuvent être arbitrairement modifiés, peuvent être un transfert de chaleur à longue distance, peuvent contrôler la température et une série d'avantages, et l'échangeur de chaleur composé d'un caloduc a une haute efficacité de transfert de chaleur, structure compacte, petite perte de résistance aux fluides, etc., et caloduc. Structure compacte, petite perte de résistance aux fluides et autres avantages. Sa conductivité thermique a largement dépassé la conductivité thermique de tout métal connu.

Méthode de refroidissement actif

La dissipation thermique passive signifie que la chaleur générée par un dissipateur thermique, tel qu'un processeur, est dissipée naturellement dans l'air. L'effet de la dissipation thermique est proportionnel à la taille du dissipateur thermique, mais comme la chaleur est dissipée naturellement, l'effet est bien sûr fortement réduit et est souvent utilisé dans des équipements qui ne nécessitent pas d'espace, ou pour dissiper la chaleur des composants qui ne nécessitent pas d'espace. génère pas beaucoup de chaleur.
Le système de refroidissement liquide utilise le grand coefficient de transfert de chaleur du flux de liquide pour transférer la chaleur élevée, qui est finalement emportée par le liquide de refroidissement traversant les canaux d'écoulement internes de l'appareil.

Ingénierie de simulation de système de Trumonytechs

Trumonytechs gestion thermique des batteries est divisé en gestion thermique au niveau des composants dans le pack et système et gestion thermique contenant à la fois l'intérieur et l'extérieur du pack. Généralement, pour la simulation des performances de gestion thermique au sein du bloc-batterie, une simulation CFD 3D est effectuée à l'aide de STAR CCM+, tandis que pour l'ensemble du système de gestion thermique du bloc-batterie, une simulation du système 1D est effectuée à l'aide d'Amesim. Dans le processus de simulation, nous analysons les données suivantes : chute de pression, différence de température entre l'entrée et la sortie de la plaque froide, différence de température entre la surface de la assiette froide et la température maximale et minimale de la cellule. Nous utilisons la simulation pour prédire la distribution de température du pack de batteries, la distribution de débit et la distribution de pression du système de refroidissement, et donc les performances du système de gestion thermique.