في الوقت الحاضر، تشتمل طرق تبديد الحرارة المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية بشكل أساسي على المبددات الحرارية من الجرافيت، والمشتتات الحرارية من الجرافين، وتبديد الحرارة من هلام التوصيل الحراري، والمشتت الحراري للأنابيب الحرارية، وغرفة البخار، وما إلى ذلك.
من بينها، تبديد حرارة الجرافيت، وتبديد حرارة الجرافين وتبديد حرارة هلام موصل حراري تنتمي إلى مواد تبديد الحرارة ذات تأثير محدود لتبديد الحرارة، وتستخدم بشكل رئيسي في المنتجات الإلكترونية الصغيرة؛ الأنابيب الحرارية وغرفة البخار هي مكونات تبديد الحرارة ذات كفاءة عالية في تبديد الحرارة، وتستخدم بشكل رئيسي في المعدات الإلكترونية الكبيرة والمتوسطة الحجم.
على الرغم من أن كلاً من أنابيب الحرارة وغرفة البخار تستخدم تغير الطور لتحقيق تبديد الحرارة، بما في ذلك أربع خطوات رئيسية هي التوصيل والتبخر والحمل الحراري والتكثيف، إلا أن طرق التوصيل الحراري الخاصة بها مختلفة. أنابيب الحرارة هي نقل حرارة أحادي البعد، في حين أن غرفة البخار هي نقل حرارة ثنائي الأبعاد، مع مساحة اتصال أكبر مع وسط تبديد الحرارة، وتبديد حرارة أكثر اتساقًا، وقدرة أفضل على التكيف مع احتياجات التطبيقات في مجالات مثل الأجهزة الإلكترونية المصغرة في عصر 5G. أظهرت الدراسات ذات الصلة أن أداء المشتت الحراري مع لوحة التسخين الموحدة أعلى بنسبة 20% إلى 30% من أداء أنبوب الحرارة، مما يمكن أن يزيد من تحسين كفاءة التوصيل الحراري.
مبدأ وهيكل غرفة البخار
تتكون غرفة البخار من غلاف أنبوبي محكم الغلق، ونواة مسامية لامتصاص السائل، وسائل عمل.
يمتص مائع العمل السائل الحرارة ويتبخر عند نهاية التبخر، ثم يتم نقله في صورة غازية إلى نهاية التكثيف في التجويف، حيث يطلق الحرارة ويتكثف. يتم دفع مائع العمل السائل المكثف بواسطة القوة الشعرية ويتم نقله مرة أخرى إلى نهاية التبخر من خلال قلب شفط مسامي. في هذه الدورة، يمكن للوحة التسخين أن تعمل بشكل مستقل بدون محرك طاقة خارجي، وبالتالي استكمال نقل الحرارة بكفاءة.
يمكن تقسيم المبددات الحرارية vc إلى نوعين وفقًا لاتجاه نقل الحرارة، ويقوم نوعان من ألواح النقع بنقل الحرارة على طول اتجاهات السُمك والطول. الأول يمكنه إزالة المزيد من الحرارة من خلال التكثيف واسع النطاق؛ هذا الأخير يمكن أن ينقل لمسافات طويلة ويحافظ على أداء ممتاز لتوحيد درجة الحرارة.
ينقسم المشتت الحراري لغرفة البخار بشكل أساسي إلى المشتت الحراري لغرفة البخار القياسي (أكبر من أو يساوي 2 مم)، والمشتت الحراري لغرفة البخار الرقيق جدًا (<2mm), and extreme ultra-thin vapor chamber heat sink (≤ 0.6mm) according to different thicknesses.
تطبيق لوحات غرفة البخار
يمكن تقسيم تطبيقات ألواح غرفة البخار إلى فئتين بناءً على بيئات التطبيقات المختلفة، وتطبيقات البيئة الأرضية، وتطبيقات بيئة الفضاء الجوي. الأول موجود في بيئة الجاذبية، في حين أن الأخير موجود في بيئة انعدام الجاذبية أو الجاذبية الصغرى أو الجاذبية الفائقة.
تشمل التطبيقات في البيئات الأرضية بشكل رئيسي الجوانب التالية:
1) محطة قاعدة 5G: يتم استخدام المبدد الحراري لغرفة البخار بشكل أساسي لتبديد حرارة الغلاف لمحطة قاعدة 5G BBU وAAU (وحدة الهوائي النشطة).
نظرًا للزيادة التدريجية في متطلبات أداء محطات 5G الأساسية للمبدد الحراري لغرفة البخار، فمن الضروري تطوير مبدد حراري لغرفة البخار لأداء أعلى لتبديد الحرارة لتلبية احتياجات تبديد الحرارة عالية الكثافة للمحطات الأساسية الكلية والمحطات القاعدية الصغيرة، وما إلى ذلك.
2) الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والمنتجات الإلكترونية الأخرى: أدى التنويع والأداء العالي للمنتجات الإلكترونية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى زيادة الاستهلاك الإجمالي للطاقة.
في السنوات الأخيرة، اعتمدت معظم الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي أصدرتها الشركات المصنعة المحلية نظام تبريد بالوعة الحرارة بغرفة البخار.
على خلفية التطوير المستمر للهواتف الذكية 5G وأجهزة iPad نحو الطاقة العالية والوزن الخفيف والأداء العالي، سيصبح التصميم الرفيع للغاية وعالي الجودة والمتطور للمشتت الحراري هو اتجاه التطوير السائد في مستقبل.
3) في مجال مصابيح LED عالية الطاقة: مع زيادة استهلاك الطاقة لرقائق LED والتغيرات في هيكل مصابيح LED عالية الطاقة (خفيفة الوزن وسهلة التركيب)، لم يعد تبديد الحرارة التقليدي قادرًا على تلبية متطلبات الطاقة العالية. متطلبات تبديد الحرارة لهذه المصابيح.
باعتبارها طريقة جديدة لحل مشكلة تبديد الحرارة لمصادر إضاءة LED، أصبحت غرفة البخار تدريجيًا الطلب الرئيسي واتجاه الصناعة في عصر مصابيح LED عالية الطاقة مع مزاياها الفريدة في تبديد الحرارة.
في الوقت الحاضر، تم تحقيق تطبيقات السوق في مجال المصابيح الأمامية للسيارات، بما في ذلك شركات مثل مرسيدس بنز، سلسلة BMW، وMeiss Lighting. هناك أيضًا العديد من العلماء الذين يدرسون تطبيق غرفة البخار في الأضواء الصناعية والتعدينية LED، وأضواء الإسقاط، وغيرها من المجالات، ولكن لم يتم تحقيق تطبيقات واسعة النطاق بعد.
مع تزايد الطلب على تطبيق غرف البخار في المجال المنخفض لمصابيح LED، فإن كيفية تقليل تكلفة تطبيق غرف البخار ستصبح اتجاهًا بحثيًا مهمًا.
4) الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة: تتطور صناعة مركبات الطاقة الجديدة بسرعة، وباعتبارها مصدر الطاقة للسيارات - بطاريات الطاقة، تعد الإدارة الحرارية إحدى التقنيات الرئيسية، ويتم تحقيقها عمومًا من خلال استخدام وحدات تبريد غرفة البخار في واجهات التبادل الحراري لبطارية التبريد والطاقة.
يمكن للتوصيل الحراري الموحد والفعال لوحدات تبريد غرفة البخار أن يقلل بشكل فعال من حرارة البطارية، ويحسن استقرار البطارية وموثوقيتها.
5) الليزر عالي الطاقة: تتراوح كفاءة التحويل الكهروضوئي لأشعة الليزر عالية الطاقة في الغالب بين 40% و60%، ويتم نقل ما يقرب من نصف الطاقة عبر الحرارة.
في الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي الحرارة الناتجة عن الليزر أثناء التشغيل أيضًا إلى انخفاض في طاقة الخرج، وانخفاض في كفاءة التحويل الكهروضوئي، وزيادة تيار العتبة، وعوامل أخرى تؤثر على التشغيل العادي لليزر أشباه الموصلات .
يمكن لمبردات غرفة البخار أن تجانس كثافة التدفق الحراري العالية على المشتت الحراري لأشعة الليزر شبه الموصلة بسرعة، مما يحسن كفاءة تبديد الحرارة مع ضمان الأداء البصري المستقر لليزر.
خاتمة
تولد المكونات الإلكترونية كمية كبيرة من الحرارة في حجم صغير، وأصبح التبديد الفعال للحرارة أحد الصعوبات الرئيسية في التطوير التكنولوجي الإضافي.
بالمقارنة مع أنابيب الحرارة التقليدية، فإن غرفة بخار النحاس، كنوع جديد من أجهزة توصيل الحرارة، يمكنها الاتصال مباشرة بمصدر الحرارة ونقل الحرارة بشكل موحد في جميع الاتجاهات. يتميز بأداء توصيل حراري فعال وموحد ويستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الإلكترونيات والفضاء ومركبات الطاقة الجديدة.
الوسم : غرفة تبريد النحاس بالوعة الحرارة، الصين، الموردين، الشركات المصنعة، مصنع، تخصيص، عينة مجانية، صنع في الصين, بالارتداد الحراري المستعبدين, بالوعة حرارة مزورة باردة, بالوعة الحرارة الحرارية بالأنابيب الحرارية, بالوعة حرارة غرفة البخار, تبخير غرفة غرفة التبريد, VC بالوعة الحرارة
