Avec l'amélioration continue des fonctionnalités des produits électroniques, davantage de fonctionnalités et une plus grande fiabilité sont nécessaires, et la chaleur excessive reste un obstacle majeur au développement d'applications de nouvelle génération offrant de meilleures performances et une innovation révolutionnaire.
Tous les secteurs, en particulier ceux de la téléphonie mobile, de la santé, des télécommunications et de l'Internet des objets, développent de nouveaux produits et systèmes qui doivent être légers, multifonctionnels et capables de gérer des charges thermiques élevées avec une grande fiabilité.
Les ingénieurs ont du mal à gérer efficacement la chaleur, car les consommateurs ont besoin d'appareils plus petits, plus fins et plus puissants, ainsi que de davantage d'options, de fonctions et de capacités.
Le refroidissement biphasé se développe rapidement et devient de plus en plus populaire pour résoudre ces problèmes. Les caloducs sont particulièrement adaptés à la dissipation thermique afin d'obtenir une dissipation thermique plus rapide, un poids plus léger, une fiabilité plus élevée et une durée de vie plus longue. Mais l’avantage le plus important des caloducs est leur flexibilité de conception, qui leur permet d’être facilement intégrés dans un radiateur, améliorant ainsi considérablement l’efficacité et la capacité de refroidissement.
Le caloduc générera des solutions de refroidissement efficaces et durables. Awind innove et fabrique des solutions de caloducs depuis vingt ans. Notre expérience nous permet de concevoir et de fabriquer des solutions de refroidissement efficaces et durables, capables de fonctionner dans les conditions environnementales les plus exigeantes.
La paroi et la mèche en cuivre ductile peuvent être pliées ou aplaties pour répondre aux exigences thermiques et géométriques de l'application. Cela peut être utilisé pour réduire la taille globale, augmenter le contact avec la surface ou disposer des caloducs autour du matériel d'installation, etc. Les caloducs peuvent être intégrés dans d'autres technologies pour accélérer la diffusion de la chaleur, ou utilisés dans le système pour transporter la chaleur de la source de chaleur à un endroit sûr pour la dissipation.
Idée fausse 1 : Si les caloducs sont cassés, ils projetteront du liquide sur les appareils électroniques.
Vérité : les caloducs sont difficiles à briser. Dans des circonstances extrêmement improbables, une très petite quantité de liquide dans le pipeline sera complètement adsorbée dans la mèche du caloduc et ne pourra pas couler ou couler sur l'appareil électronique.
Les caloducs sont essentiellement robustes et constituent un système purement passif, sans pièces mobiles qui s’useront avec le temps. Pour « casser » un caloduc bien fait, vous devez le couper ou le plier ou le plier à plusieurs reprises. Le caloduc est rempli de vide pendant le remplissage, garantissant que la quantité de fluide contenue dans le pipeline existe toujours sous forme de vapeur, afin qu'elle ne coule pas.
Sa durabilité, sa fiabilité supérieure et ses caractéristiques d'absence de fuite font des caloducs la solution pour l'aérospatiale, le médical, l'électronique grand public, les applications haute puissance qui nécessitent une grande fiabilité et les marchés où les fuites des solutions liquides traditionnelles peuvent avoir des impacts catastrophiques.
Idée fausse 2 : les caloducs sont très lourds
Vérité : les caloducs peuvent réduire davantage le poids que l’ajout d’autres composants.
Parce qu’ils sont généralement fabriqués en cuivre (un matériau plus lourd), certains pensent que l’intégration de caloducs va augmenter le poids de leurs solutions. Bien que les caloducs soient en cuivre, ils sont creux, ce qui peut réduire le poids de la solution et améliorer les performances thermiques de plusieurs manières.
Les caloducs sont généralement utilisés pour transférer la chaleur vers les zones plus froides et plus éloignées des équipements ou des composants. Des ventilateurs et des structures à ailettes légères peuvent être ajoutés à ces espaces pour réduire la taille et le poids globaux des solutions de refroidissement.
Un autre exemple courant consiste à remplacer les dissipateurs thermiques traditionnels en cuivre ou plus grands par des bases de dissipateurs thermiques en aluminium avec des caloducs intégrés. L'efficacité élevée de dissipation thermique des caloducs peut répartir la chaleur de manière uniforme et rapide dans l'ensemble du radiateur, améliorant ainsi l'efficacité du radiateur, réduisant la taille du radiateur et la quantité de matériau requise, et réduisant ainsi le poids et le coût globaux de la solution.
Idée fausse n°3 : les caloducs ne peuvent être utilisés qu'avec des évaporateurs et des condenseurs aux deux extrémités
Vérité : Les caloducs fonctionnent sur toute la longueur du pipeline et, quelle que soit leur position sur le pipeline, ils transfèrent systématiquement la chaleur des zones les plus chaudes vers les zones les plus froides.
Les caloducs sont généralement conçus comme des composants de gestion thermique pour transporter la chaleur d’une source de chaleur à l’autre pour une dissipation sûre et efficace. Cette utilisation est courante, mais ce n’est pas la seule façon d’utiliser des caloducs.
La structure d'aspiration du noyau du caloduc leur permet de fonctionner dans n'importe quelle direction et s'étend généralement sur toute la longueur du pipeline. La chaleur se propage essentiellement du chaud au froid, et il en va de même pour les caloducs. Quel que soit l'endroit où la chaleur est placée le long du pipeline, elle s'écoule toujours de la source de chaleur jusqu'au point de condensation, puis retourne à travers la mèche. Cela augmente la flexibilité de conception et les options d'utilisation des caloducs pour obtenir une gestion de la chaleur plus innovante et plus rentable.
Une façon de l’utiliser consiste à intégrer des caloducs pour diffuser la chaleur au lieu de la transférer. Lorsque le caloduc est intégré au bas du radiateur, la chaleur se condense sur toute la longueur du caloduc plutôt que sur une zone fixe. Par exemple, l'intégration de caloducs dans des dissipateurs thermiques refroidis par air pour augmenter les performances haute puissance et réduire le besoin de systèmes liquides lors du refroidissement des IGBT haute puissance.
Idée fausse n°4 : les caloducs ne peuvent propager la chaleur que le long d’une ligne droite. Si je veux répartir la chaleur dans toute la base, j’ai besoin d’une chambre à vapeur.
Vérité : Les caloducs peuvent être pliés et utilisés d’une manière similaire à une chambre à vapeur, mais avec une structure plus complète.
Lorsque les caloducs sont initialement introduits et intégrés à d’autres technologies, ils sont intégrés en lignes droites. Afin de dissiper la chaleur plus uniformément, les ingénieurs ont utilisé une chambre à vapeur. Bien que les chambres à vapeur puissent efficacement assurer une diffusion uniforme de la chaleur, elles présentent également leur propre série de défis de conception, qui peuvent ne pas convenir à toutes les applications.
Bien que le caloduc ne déplace la chaleur que le long de son axe, l'axe peut être plié ou utilisé conjointement avec plusieurs caloducs pour agir efficacement comme un mécanisme de diffusion planaire similaire à une chambre à vapeur. Les caloducs sont moins chers, ont une intégrité structurelle plus élevée et peuvent être conçus pour imiter la fonctionnalité et les performances d’une chambre à vapeur. S'il est correctement intégré, le caloduc peut résister à une force d'installation considérable dans les applications où la chambre à vapeur est trop fragile.
Idée fausse n°5 : les caloducs doivent être très chauds pour fonctionner.
Vérité : La technologie de fabrication permet aux caloducs de fonctionner correctement même dans de faibles différences de température.
En raison de la dépendance des caloducs à l'évaporation et à la condensation pour leur fonctionnement, il existe une idée fausse répandue selon laquelle des différences de température significatives ou des températures élevées sont nécessaires pour bénéficier de l'utilisation des caloducs.
Cependant, du fait que le caloduc est rempli de vide avant d'être scellé, le fluide existe sous forme liquide et vapeur à son point de saturation. Ceci est similaire en principe à l’ébullition de liquides à des températures plus basses, à des altitudes plus élevées et à des pressions plus basses. Les molécules nécessitent moins de chaleur pour être suffisamment excitées pour transformer la phase liquide en vapeur. Par conséquent, la température de la source de chaleur n’a pas besoin d’atteindre le point d’ébullition standard de la température ambiante, ce qui entraînerait un passage de la phase liquide à la phase gazeuse. En fait, la différence entre les zones « chaudes » et « froides » d’un caloduc ne nécessite que quelques degrés pour être efficace. C’est l’un des principaux avantages de l’utilisation de caloducs, car ils peuvent minimiser la résistance thermique de la solution.
Idée fausse n°6 : les caloducs ne peuvent pas être utilisés dans des conditions de gel
Vérité : les caloducs peuvent être développés pour fonctionner dans des conditions extrêmement difficiles, telles que des environnements glacials.
Le fonctionnement des caloducs dans des conditions environnementales dépend du matériau et de la conception. Bien que le cuivre et l’eau soient la combinaison la plus populaire ; D'autres matériaux peuvent être utilisés selon des exigences particulières. Les liquides tels que l'ammoniac, le méthanol et l'acétone peuvent tous se combiner avec des métaux compatibles pour former des caloducs qui peuvent fonctionner à des températures bien inférieures à -60 degré C.
Idée fausse n°7 : les caloducs coûtent très cher
Vérité : L’ajout de caloducs peut réduire les coûts des solutions.
La ductilité du cuivre permet de fabriquer des caloducs de manière économique, de les sceller de manière fiable et de les plier et de les presser facilement pour obtenir des formes géométriques spécifiques. Awind dispose d'un processus de fabrication complet et d'une technologie de conception de caloducs, qui peuvent produire des caloducs hautes performances en cuivre+eau très rentables. Les caloducs permettent aux ingénieurs d'utiliser des caloducs en aluminium et intégrés dans des applications nécessitant des bases à ailettes en cuivre, réduisant ainsi les coûts. Ils peuvent également éliminer le besoin de ventilateurs ou d’autres composants, économisant ainsi de l’argent et du poids.
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