侵权投诉

基于回路热管(LHP)技术繁荣大功率电子被动冷却方案

电子设计 ? 2021-03-09 14:47 ? 次阅读

在最新的GaN和SiC组件的推动下,功率电子模块的尺寸在不断缩小,与此同时,散热也在不断增加。因此,在许多应用中,工程师正在将主动(抽水)水冷却作为看似显而易见的解决方案。利用回路热管(LHP)技术,Calyos提供了一种被动的,可持续的替代方案,可以应用于不同行业的许多热问题。

在接受《电力电子新闻》采访时,本·萨顿(Calyos的市场经理)解释说,回路热管是一种被动的两相传热设备。这些系统可以将多个热源与低质量解决方案结合在一起,该解决方案可以在复杂的环境中导航,同时仍然能够冷却高热密度组件。

回路热管可适应恶劣环境中的应用,可毫无问题地处理加速度和振动。流体定制可优化操作条件,包括用于量子计算机的低温应用。

技术

热管是一种传热装置,可以通过工作流体的蒸发和冷凝在热界面和冷界面之间以很小的温差交换大量的热量。

与热管不同,LHP内部的棉芯结构集中在蒸发器内部。这种芯吸结构提供了毛细管抽吸压力,将液体驱动向蒸发器的底板,在此处蒸发并沿着蒸汽管线排出。蒸发器是设备的心脏,并包含一个通常基于金属或有机聚合物的多孔毛细管芯结构。

pIYBAGBHGPmAYWV-AAE6bGfttTM654.png

图1:常见应用的典型系统设计

“所以,显而易见的问题是它如何执行?”萨顿说。他已经与我们共享了一系列数据,以验证其系统的性能,因为每种情况都取决于应用程序的具体情况,并且许多项目仍处于保密状态。Sutton补充说:“以通俗易懂的话,由于汽化流体的低热阻和高传热系数,系统可以使冷凝器的温度最大化,进而使冷源传递的热量最大化。”

在与我们分享的一个高密度逆变器的示例中,Calyos能够提供一种可比的系统,该组件允许耗散四倍的热能,同时在与水系统相同的约束下运行。其次,由于经过氦气测试的系统闭环设计,由于没有内部活动部件,客户可以期望可靠性和使用寿命得到显着提高。与客户合作时,Calyos鼓励设计完全无源的系统(不使用风扇),从而有机会将冷却系统的能耗降低100%,这对许多人来说都是有吸引力的解决方案。

o4YBAGBHGQmAFPXWAAJWD_S9G3g792.png

图2:显示LHP系统中核心组件的图

LHP的工作原理可以从以下几点进行描述:

蒸发器上的铜基板与热源进行热传导。

在蒸发器内部,液体从储液罐通过多孔芯吸结构流向基板

由于温度升高,液体在到达基板时会蒸发。

蒸气沿着蒸发器结构内的出口路径被引导向下沿着蒸气管线。

当蒸气到达冷源时,由于温度较低,它凝结回液体。

由于来自蒸气管线的压力,液体沿着液体管线向下流回蒸发器。

当热量施加到蒸发器上时,该过程将无限期地继续。

Sutton说,Calyos已在利基市场(铁路,能源,电信)中将该产品商业化,并通过其在比利时的工厂继续提高产量。成本限制了汽车和计算机市场的广泛采用。这两个市场都提供了绝佳的机会,Calyos正在进行中的开发项目以及与OEM和一级供应商的讨论。讨论显然集中在通过与客户巩固供应链并探索许可协议以实现采用来实现更大数量的生产。

“一个值得分享的伟大项目是我们在铁路行业所做的工作。牵引变流器安装在火车上,以转换来自电力线的直流电以驱动火车。我们的系统被动冷却了8个IGBT模块,没有泵和风扇。STOTON表示,这不仅会给TCO大大降低的系统给最终客户带来好处,而且还能显着降低噪音,尤其是当火车停在车站时,可带来更好的乘客体验。

o4YBAGBHGSCASf8pAAKWykujb04035.png

图3:牵引变流器的被动冷却系统

结论

有效的冷却技术可以延长使用寿命,进而提高电子组件的可靠性,从而最大程度地提高系统效率。LHP等两相技术可以将热量从最热的位置(例如大功率IGBT)极其有效地转移到散热器或其他冷却结构的翅片区域。

“使用汽化潜热来驱动冷却系统是一个绝妙的主意,Calyos幸运地开发出了出色的热力技术,解决了传统热管带来的许多挑战,同时又保留了优势。随着我们技术的普及,我们希望我们能够提供更多的完全被动的解决方案,从而产生巨大的可持续发展影响。”萨顿总结说。

编辑:hfy

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

冰箱蒸发器的作用是什么,它的特点有哪些

主事丫环冰箱蒸发器,主要是将毛细管送来的低温低压制冷剂液体,经吸收箱内食品的热量后蒸发为制冷剂饱和蒸....
发表于 03-15 15:04 ? 20次 阅读
冰箱蒸发器的作用是什么,它的特点有哪些

冰箱蒸发器的好坏将直接影响冰箱的制冷效果

主事丫环冰箱蒸发器,主要是将毛细管送来的低温低压制冷剂液体,经吸收箱内食品的热量后蒸发为制冷剂饱和蒸....
发表于 03-04 14:54 ? 46次 阅读
冰箱蒸发器的好坏将直接影响冰箱的制冷效果

空调感温头是什么,它的作用有哪些

主事丫环空调感温头 主事丫环空调感温头,又称室内温度传感器,主要检测室内蒸发器的盘管温度。它有两大控....
发表于 03-04 14:10 ? 89次 阅读
空调感温头是什么,它的作用有哪些

丝管式蒸发器的产品性能是怎样的

丝管式冷藏蒸发器承重效果好、制冷速度快,主要是上面密布的钢丝较多,不易结大块的霜。?丝管蒸发器可使冷....
发表于 03-02 14:56 ? 52次 阅读
丝管式蒸发器的产品性能是怎样的

吹胀式蒸发器的技术标准的详细介绍

蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝“液”体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,“气”化....
发表于 03-02 14:52 ? 52次 阅读
吹胀式蒸发器的技术标准的详细介绍

翅片式蒸发器换热效率高,比普通换热器效果好

翅片式蒸发器一般采用Ф12.7铜管(孔距31.75,列距27.5),系统较大或蒸发温度较低时采用Ф1....
发表于 03-02 14:50 ? 48次 阅读
翅片式蒸发器换热效率高,比普通换热器效果好

板管式蒸发器的优势在于方便安装,且会自动除霜

板管式蒸发器是一种包括蒸发管和散热板的蒸发器,特征在于散热板上面有规律地设置有对流孔,层与层之间对流....
发表于 03-02 14:48 ? 34次 阅读
板管式蒸发器的优势在于方便安装,且会自动除霜

丝管蒸发器的应用能够提供精确地热控制

丝管式冷藏蒸发器承重效果好、制冷速度快,主要是上面密布的钢丝较多,不易结大块的霜。 丝管蒸发器可使冷....
发表于 03-02 14:45 ? 39次 阅读
丝管蒸发器的应用能够提供精确地热控制

吹胀式蒸发器的技术标准是怎样的

蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝“液”体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,“气”化....
发表于 03-02 14:42 ? 44次 阅读
吹胀式蒸发器的技术标准是怎样的

翅片式蒸发器是什么,它的特性是什么

翅片式蒸发器一般采用Ф12.7铜管(孔距31.75,列距27.5),系统较大或蒸发温度较低时采用Ф1....
发表于 03-02 14:41 ? 115次 阅读
翅片式蒸发器是什么,它的特性是什么

板管式蒸发器是什么,它的主要用途是什么

板管式蒸发器是一种包括蒸发管和散热板的蒸发器,特征在于散热板上面有规律地设置有对流孔,层与层之间对流....
发表于 03-02 14:38 ? 48次 阅读
板管式蒸发器是什么,它的主要用途是什么

笔记本的散热模块隐藏的热管和散热鳍片作用解析

在笔记本的散热模块中,最关键的三要素就是热管、散热风扇和散热鳍片,此外还有用于提升它们之间接触面积和....
的头像 39度创意研究所 发表于 08-30 12:18 ? 2011次 阅读
笔记本的散热模块隐藏的热管和散热鳍片作用解析

深度剖析笔记本散热模块的散热风扇技术

笔记本的性能可以发挥几何,散热模块设计至关重要。作为笔记本散热模块的三要素之一,风扇的作用毋庸置疑,....
的头像 39度创意研究所 发表于 08-27 10:41 ? 1292次 阅读
深度剖析笔记本散热模块的散热风扇技术

笔记本和手机为什么不选择更大面积的纯铜散热片覆盖热源设计

在过去的很长一段时间里,热管都是台式机处理器/显卡专用风扇和笔记本专利,结合风扇和鳍片构成了散热三要....
的头像 39度创意研究所 发表于 08-26 13:57 ? 1653次 阅读
笔记本和手机为什么不选择更大面积的纯铜散热片覆盖热源设计

科学家利用3D打印技术构造出了高效海水淡化结构

为提高海水淡化速率和提高能源利用效率,研究人员提出了利用新型光热转换材料降低热损耗、构筑有效的水/蒸....
的头像 独爱72H 发表于 04-09 17:41 ? 3725次 阅读
科学家利用3D打印技术构造出了高效海水淡化结构

小型制冰机的工作原理图

蒸发器柱状容器结满冰时,定时器电机带动凸轮,将微动开关由II转回到I,于是触点开关2、3断开,4、5....
的头像 电子魔法师 发表于 04-05 14:15 ? 3032次 阅读
小型制冰机的工作原理图

空调制热一小时几度电_空调制热不出风

本文首先分析了空调制热一小时几度电,其次介绍了空调制热更省电的方法,最后介绍了空调制热不出风的原因及....
发表于 03-11 11:10 ? 880次 阅读
空调制热一小时几度电_空调制热不出风

发热管的星星接法有哪些_发热管接线方法

把三根额定电压380V的发热管接成三角形,然后接在三相火线上,那么每根发热管的实际电压是380V,发....
的头像 陈翠 发表于 02-03 18:29 ? 7895次 阅读
发热管的星星接法有哪些_发热管接线方法

制冷压缩机的作用,制冷空调压缩机它的作用是什么?

在空调制冷系统中,压缩机起着压缩和输送制冷剂气体的作用。膨胀阀起节流降压作用,同时调节进入蒸发器制冷....
发表于 09-03 10:10 ? 4584次 阅读
制冷压缩机的作用,制冷空调压缩机它的作用是什么?

制冷机的工作原理

制冷机由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置组成。压缩机用于把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态;冷凝器....
发表于 09-03 09:42 ? 9751次 阅读
制冷机的工作原理

冷凝器和蒸发器的区别

冷凝器和蒸发器两者区别有哪些?首先冷凝器和蒸发器的都归属于热交换设备,但是冷凝器是放热部件,蒸发器是....
发表于 08-19 11:02 ? 24580次 阅读
冷凝器和蒸发器的区别

国六有关蒸发系统监测解决方案

蒸发排放控制对于我国这样一个年平均气温较高的国家非常关键。相信有了国六法规中更加严格的蒸发排放标准以....
的头像 联合电子 发表于 08-10 10:19 ? 3598次 阅读
国六有关蒸发系统监测解决方案

国内现有实现废水“零排放”的技术介绍

一般生产性化工结晶程序,如氯化钠、硫酸钠等化工商品的生产,仅需要处理一种盐类的结晶,这类单盐卤水的结....
的头像 工控资料窝 发表于 04-18 09:27 ? 2294次 阅读
国内现有实现废水“零排放”的技术介绍

热力膨胀阀如何安装

热力膨胀阀的安装位置应靠近蒸发器,阀体应垂直放置,不可倾斜,更不可颠倒安装。由于热力膨胀阀依靠感温包....
的头像 发烧友学院 发表于 04-02 15:56 ? 2863次 阅读
热力膨胀阀如何安装

热力膨胀阀的主要作用

热力膨胀阀是通过蒸发器出口气态制冷剂的过热度控制膨胀阀开度的,故广泛地应用于非满液式蒸发器。按照平衡....
的头像 发烧友学院 发表于 04-02 15:54 ? 3825次 阅读
热力膨胀阀的主要作用

什么情况会导致压缩机回气气体温度过低呢?

由于冷媒的流量特少,将导致冷媒自流出节流阀后端后第一个可膨胀空间就开始膨胀,我们大多看见膨胀阀后端分....
的头像 工控资料窝 发表于 02-13 14:41 ? 10080次 阅读
什么情况会导致压缩机回气气体温度过低呢?

膨胀阀的功能是什么

膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件,一般安装于储液筒和蒸发器之间。膨胀阀使中温高压的液体制冷剂通过其节....
的头像 发烧友学院 发表于 12-19 15:37 ? 16800次 阅读
膨胀阀的功能是什么

你不得不看的热力膨胀阀调试方法

众所周知,热力膨胀阀是制冷系统中的四大主要部件之一,它负责将制冷剂从冷凝压力降低到蒸发压力,并按比例....
发表于 11-29 09:33 ? 5073次 阅读
你不得不看的热力膨胀阀调试方法

教你如何正确安装热力膨胀阀

热力膨胀阀的安装位置应靠近蒸发器,阀体应垂直放置,不可倾斜,更不可颠倒安装。由于热力膨胀阀依靠感温包....
发表于 11-29 09:22 ? 14061次 阅读
教你如何正确安装热力膨胀阀

一文弄懂热力膨胀阀该如何选择

热力膨胀阀的选择和匹配在整个系统的性能中起着重要作用。正确选择热力膨胀阀将最大限度地利用蒸发器,并使....
发表于 11-29 09:08 ? 4279次 阅读
一文弄懂热力膨胀阀该如何选择

一文了解热力膨胀阀的工作原理及作用

热力膨胀阀是组成制冷装置的重要部件,是制冷系统中四个基本设备之一。它实现从冷凝压力至蒸发压力的压降,....
发表于 11-29 08:42 ? 17591次 阅读
一文了解热力膨胀阀的工作原理及作用

一文了解蒸发器的分类及工作原理

蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝液体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,气化吸热,达....
的头像 如意 发表于 11-26 08:59 ? 10158次 阅读
一文了解蒸发器的分类及工作原理

从外观工作形式功能上解释蒸发器与冷凝器的区别

冷凝器和蒸发器都属于热交换器。所谓的热交换,就是有两种或两种以上温度不同的流体间相互传热的设备,所以....
发表于 11-23 14:49 ? 17485次 阅读
从外观工作形式功能上解释蒸发器与冷凝器的区别

空调扇制冷原理

本文详细介绍了空调扇的制冷原理。空调扇设备降温循环水泵抽取水槽内的冰水到分水器,分水器均匀的将冰水送....
的头像 发烧友学院 发表于 09-03 16:49 ? 36203次 阅读
空调扇制冷原理

空调扇的主要原理

本文主要对空调扇的原理进行了详细的阐述。空调扇是一种全新概念的风扇,兼具送风、制冷、取暖和净化空气、....
的头像 发烧友学院 发表于 09-03 16:29 ? 24026次 阅读
空调扇的主要原理

关于空调的这10个问题你知道吗?

先来思考一个问题:同样是37℃高温,为什么南方感觉比北方热?因为南方比北方湿!人体的舒适度一方面取决....
的头像 工控资料窝 发表于 07-29 11:36 ? 3586次 阅读
关于空调的这10个问题你知道吗?

带相变蓄热材料热管仿真

带相变蓄热材料热管是一种新型的航天器用热管,它充分利用了相变材料的相变蓄热特性和热管优异的等温性,为....
发表于 01-15 14:48 ? 325次 阅读
带相变蓄热材料热管仿真

电子元器件CPU热传导热处理散热模助

超导热均热板主要由底板(蒸发区)、上盖(冷凝区)、底板和上盖内部的毛细结构(提供液体回流的毛细力)、底板与上盖之间的铜柱...
发表于 12-06 13:49 ? 993次 阅读
电子元器件CPU热传导热处理散热模助

怎样用MX Component 通过以太网让LabVIEW与三菱Q04UDEH CPU通讯

最近刚接到一个任务,使LabVIEW与三菱Q04UDEH CPU通讯上,用于连接是以太网(即网线)。 LabVIEW与PLC之间...
发表于 12-05 13:38 ? 2851次 阅读
怎样用MX Component 通过以太网让LabVIEW与三菱Q04UDEH CPU通讯

浅析汽车驾驶室温度环境控制系统的原理

采暖通风与空调(HVAC)技术可使室内和汽车驾驶室变得舒适。HVAC通过控制冷/热温度促进对驾驶室内....
发表于 11-21 10:07 ? 940次 阅读
浅析汽车驾驶室温度环境控制系统的原理

盘点空调制冷效果的影响因素

空调制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成,其工作过程如下:制冷剂在压力温度下沸腾,低于被冷却....
发表于 11-07 10:16 ? 987次 阅读
盘点空调制冷效果的影响因素

基于SMPT-1000蒸发器控制系统设计与实现

本文介绍了基于SMPT-IOOO实验平台蒸发器控制系统的设计和实现。以西门子S7-400系列PLC为....
发表于 11-05 11:38 ? 592次 阅读
基于SMPT-1000蒸发器控制系统设计与实现

冰箱蒸发器作用、材质分析:冰箱蒸发器坏了怎么修?多少钱?

蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件,主要由加热室和蒸发室两部分组成。蒸发器按操作压力分常压、加压和....
发表于 08-18 14:49 ? 21275次 阅读
冰箱蒸发器作用、材质分析:冰箱蒸发器坏了怎么修?多少钱?

Manual of Auber SYL_2352 Heatpipe controller manual

Manual of Auber SYL 2352 Heatpipe controller manua....
发表于 05-23 16:25 ? 447次 阅读
Manual of Auber SYL_2352 Heatpipe controller manual

面向地铁车辆牵引电机的车载变流系统设计

发表于 09-01 16:14 ? 235次 阅读
面向地铁车辆牵引电机的车载变流系统设计

简述压机和冰箱匹配方法

发表于 10-15 15:40 ? 401次 阅读
简述压机和冰箱匹配方法

基于改进BP神经网络的牵引变流器故障诊断

在变流器故障诊断系统中,通过MATLAB对牵引变流器建立故障仿真模型,提取故障特征,对输入输出数据进....
发表于 04-12 15:58 ? 498次 阅读
基于改进BP神经网络的牵引变流器故障诊断

太阳能中温热管接收器设计研究

热管技术已成功应用于太阳能低温热利用领域,应用形式主要包括热管式真空管太阳能集热器、复合抛物面聚光器....
发表于 08-04 10:53 ? 918次 阅读
太阳能中温热管接收器设计研究

热管技术及市场应用

热管技术在其它领域也有广泛的利用和实用价值,我们也在不断完善和开发新的领域。这其中包括我们利用热管技....
发表于 04-22 10:56 ? 523次 阅读
热管技术及市场应用

支持无线WiFi 悍马全固热管890GX

支持无线WiFi 悍马全固热管890GX   在刚刚推出全球最廉价大板H55主板之后,作为国内主板....
发表于 03-27 17:27 ? 579次 阅读
支持无线WiFi 悍马全固热管890GX

什么是热管 热管简介

什么是热管 热管简介 热管是一种高效的传热器件。利用相变原理和毛细作用,可以在极小的温差下远距离地....
发表于 02-06 14:16 ? 1316次 阅读
什么是热管 热管简介

电冰箱蒸发器毛细管堵的故障修理

电冰箱蒸发器毛细管堵的故障修理 毛细管可用氮气冲开。如果冲洗效果不好,则
发表于 09-01 14:52 ? 1740次 阅读
电冰箱蒸发器毛细管堵的故障修理
久久爱在免费线看观看_久久 久久精品2020中文字幕_成年女人免费毛片视频