В связи с растущим применением мощных лазеров, радиочастотных устройств и высокоскоростных оптоэлектронных модулей в таких отраслях, как производство, связь и здравоохранение,терморегулированиеЭто стало критическим узким местом, влияющим на производительность и надежность системы. Традиционные методы охлаждения становятся все менее эффективными в условиях растущей удельной мощности. В последние годы...микроканальное охлаждениеЗарекомендовало себя как высокоэффективное решение для активного охлаждения, играющее ключевую роль в преодолении этих проблем.
1. Что такое микроканальное охлаждение?
Микроканальное охлаждение — это технология изготовления канальных структур микронного масштаба внутри охлаждающей подложки, обычно изготовленной из меди или керамики. Охлаждающая жидкость (например, деионизированная вода или растворы на основе гликоля) протекает через эти каналы, эффективно отводя тепло от поверхности устройства посредством теплообмена между жидкостью и твердым телом. Ширина этих каналов обычно составляет от десятков до нескольких сотен микрометров, отсюда и название «микроканал».
2. Преимущества микроканального охлаждения
По сравнению с традиционными методами, такими как воздушное охлаждение или стандартные пластины с водяным охлаждением, технология микроканалов предлагает ряд существенных преимуществ:
①Чрезвычайно высокая эффективность теплопередачи:
Большое соотношение площади поверхности к объему микроканалов значительно повышает теплопроводность и конвекцию, позволяя достигать скорости рассеивания тепла в несколько сотен ватт на квадратный сантиметр и более.
②Превосходная равномерность температуры:
Поток жидкости в микроканалах обеспечивает равномерное распределение тепла, помогая избежать локальных перегревов.
③Компактная структура:
Микроканальные охладители могут быть интегрированы непосредственно в корпус устройства, что позволяет экономить место и способствует созданию компактных систем.
④Настраиваемый дизайн:
Форму каналов, их количество и скорость потока можно настроить в соответствии с тепловым профилем устройства.
3. Типичные области применения микроканального охлаждения
Микроканальное охлаждение демонстрирует уникальные преимущества в различных мощных устройствах или устройствах с высоким тепловым потоком:
①Массивы мощных лазеров (например, лазерные линейки):
Способствует поддержанию стабильности температуры чипа, улучшая выходную мощность оптического сигнала и качество луча.
②Модули оптической связи (например, усилители на основе легированных эрбием волокон):
Обеспечивает точный контроль температуры и продлевает срок службы устройства.
③Силовая электроника (например, модули IGBT, радиочастотные усилители):
Предотвращает перегрев при высоких нагрузках, повышая надежность системы.
④Медицинские и промышленные лазерные системы обработки:
Обеспечивает термическую стабильность и точность обработки при непрерывной работе.
4. Ключевые аспекты проектирования микроканальных охладителей
Для успешной работы системы микроканального охлаждения необходимо учитывать все аспекты проектирования:
①Геометрия канала:
Варианты расположения каналов, такие как прямые, змеевидные или расположенные в шахматном порядке, должны соответствовать распределению теплового потока в устройстве.
②Выбор материалов:
Материалы с высокой теплопроводностью (например, медь или керамические композиты) способствуют быстрой передаче тепла и обладают коррозионной стойкостью.
③Оптимизация гидродинамики:
Расход жидкости, перепад давления и тип охлаждающей жидкости должны обеспечивать баланс между тепловыми характеристиками и энергопотреблением.
④Точность изготовления и герметичность.:
Изготовление микроканалов требует высокой точности, а эффективная герметизация имеет решающее значение для обеспечения долгосрочной надежности.
5. Резюме
Микроканальное охлаждение быстро становится все более распространенным методом.массовое решение для управления тепловым режимом электронных устройств с высокой удельной мощностьюособенно в приложениях, требующих эффективного, компактного и точного охлаждения. Благодаря постоянному совершенствованию технологий упаковки и производства, решения на основе микроканалов будут продолжать развиваться, обеспечивая повышение производительности устройств и создание более компактных систем.
6. О нас
Люмиспотпредлагает отлаженные возможности проектирования и производства решений для микроканального охлаждения.wМы стремимся предоставлять клиентам эффективную и надежную поддержку в области управления температурным режимом, чтобы помочь устройствам работать с максимальной производительностью. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о проектировании и применении микроканальных систем охлаждения.
Дата публикации: 12 июня 2025 г.