Устройство для охлаждения электронных плат

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности электронных плат. Технический результат - упрощение конструкции и технологии изготовления устройства, а также возможности согласования режимов работы термоэлектрических батарей (ТЭБ). Достигается тем, что используются однокаскадные ТЭБ, размещаемые в местах установки элементов РЭА, наиболее критичных к температурному режиму функционирования или требующих существенного снижения температуры. ТЭБ устанавливаются в углублениях на поверхности металлической емкости, частично заполненной легко испаряющимся жидким теплоносителем, имеющим большое значение теплоты испарения и температуру испарения в диапазоне 35-65°С, контактирующей с остальной частью электронной платы. 1 ил.

 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности электронных плат.

Прототипом изобретения является прибор, описанный в [1]. Устройство содержит каскадную термоэлектрическую батарею (ТЭБ), состоящую из базовой ТЭБ, составляющую нижний каскад и дополнительных ТЭБ, образующих верхние каскады, теплопереходы и теплообменник. На холодные спаи дополнительных ТЭБ и теплопереходы помещается электронная плата с тепловыделяющими элементами. Размещение дополнительных ТЭБ осуществляется таким образом, чтобы их холодные спаи были расположены под наиболее тепловыделяющими элементами электронной платы. Принцип работы устройства состоит в организации неравномерного отвода тепла от элементов электронной платы, при котором охлаждение тепловыделяющих элементов проводится с неодинаковой интенсивностью в зависимости от уровня выделяемой ими теплоты. Охлаждение организуется таким образом, чтобы съем тепла с наиболее тепловыделяющих элементов электронной платы осуществлялся наиболее холодными каскадами ТЭБ, съем тепла с менее тепловыделяющих элементов - менее холодными каскадами и т.д. При этом наиболее тепловыделяющие элементы электронной платы помещаются на каскадах ТЭБ с более высоким уровнем охлаждения, элементы и узлы с меньшими тепловыделениями располагаются на каскадах с более низким уровнем охлаждения.

Недостатком устройства является необходимость использования многокаскадной ТЭБ, изготовление которой технологически сложнее, чем однокаскадных ТЭБ, кроме того, при реализации неравномерного охлаждения указанным образом имеют место определенные трудности в согласовании режимов работы отдельных каскадов ТЭБ и соответственно питании их электрической энергией.

Целью изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления устройства, а также возможности согласования режимов работы ТЭБ.

Для достижения указанной цели предлагается использование однокаскадных ТЭБ, размещаемых в местах установки элементов РЭА, наиболее критичных к температурному режиму функционирования или требующих существенного снижения температуры. ТЭБ устанавливаются в углублениях на поверхности металлической емкости, частично заполненной легко испаряющимся жидким теплоносителем, имеющим большое значение теплоты испарения и температуру испарения в диапазоне 35-65°С, контактирующей с остальной частью электронной платы.

Конструкция устройства приведена на чертеже. Устройство содержит металлическую емкость 1, частично заполненную легко испаряющимся жидким теплоносителем, имеющим большое значение теплоты испарения и температуру испарения в диапазоне 35-65°С. Поверхность емкости 1, на которую устанавливается электронная плата 2 с соответствующими тепловыделяющими элементами РЭА 3, выполнена профилированной с образованием углублений в местах размещения наиболее критичных к температурному режиму функционирования или требующих существенного снижения температуры элементов РЭА 3. В указанных углублениях установлены ТЭБ 4, запитываемые энергией от источника постоянного электрического тока (на чертеже не показан). Размеры углублений подбираются таким образом, чтобы они соответствовали размерам ТЭБ 4.

Устройство работает следующим образом.

Тепло, поступающее от элементов РЭА 3, установленных на электронной плате 2, передается металлической емкости 1 и через поверхность соприкосновения теплоносителю. Далее происходит прогрев теплоносителя до температуры испарения и процесс испарения, сопровождающийся поглощением теплоты, тратящейся на изменение его агрегатного состояния. Теплоотвод за счет изменения агрегатного состояния теплоносителя является базовым и может быть использован для обеспечения необходимого температурного режима функционирования элементов РЭА 3, не требующих существенного снижения температуры, либо не критичных к существенной величине перегрева по отношению к окружающей среде.

Для охлаждения элементов РЭА, особо критичных к перегревам или требующих существенного снижения температуры, используются ТЭБ 4, которые организуют дополнительный теплосъем, причем величина холодопроизводительности каждой ТЭБ 4 определяется в соответствии с уровнем тепловыделений конкретного элемента РЭА 3. При этом отвод теплоты от горячих спаев ТЭБ осуществляется также в содержащийся в емкости 1 теплоноситель, количество которого рассчитывается исходя из длительности функционирования элементов РЭА 3, мощности их тепловыделений, теплопроизводительности ТЭБ 4, а также условий эксплуатации.

Литература

1. Патент РФ на изобретение №2174292. Устройство для отвода тепла и термостабилизации электронных плат // Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Аминов Г.И., Юсуфов Ш.А.

Устройство для охлаждения электронных плат, содержащее термоэлектрические батареи, запитываемые энергией от источника постоянного электрического тока и приводимые в тепловой контакт с электронной платой, содержащей тепловыделяющие элементы радиоэлектронной аппаратуры, отличающееся тем, что термоэлектрические батареи размещаются в местах установки элементов радиоэлектронной аппаратуры, наиболее критичных к температурному режиму функционирования или требующих существенного снижения температуры, в углублениях на поверхности металлической емкости, частично заполненной легко испаряющимся жидким теплоносителем, имеющим большое значение теплоты испарения и температуру испарения в диапазоне 35-65°С, контактирующей с остальной частью электронной платы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности электронных плат.

Изобретение относится к электротехнике, к резисторам и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя вентилятора в кондиционерах воздуха.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности электронных плат.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности электронных плат.

Изобретение относится к сварочному инверторному источнику и может найти применение в электротехнике. .

Изобретение относится к области электротехники и может применяться для охлаждения групп тепловыделяющих элементов печатной платы. .

Изобретение относится к электротехнике, к электрооборудованию транспортных средств, в частности к силовым полупроводниковым преобразовательным комплексам для пассажирских и грузовых тепловозов.

Изобретение относится к устройствам для отвода тепла от электронных компонентов. .

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. .

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к охлаждению радиоэлектронной аппаратуры, и может быть использовано для охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры, работающих при циклических тепловых воздействиях

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры, в частности электронных плат

Изобретение относится к соединению устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации или других сигналов между этими устройствами

Изобретение относится к монтажной плате (10) для электронных конструктивных элементов (12), в частности с интегрированными в корпусе (14) платы трубопроводами (16, 18) охлаждения для пропускания охлаждающей среды, причем на корпусе (14) платы расположено крепежное устройство для монтажа электронных конструктивных элементов

Изобретение относится к области силовой полупроводниковой техники, в частности к силовым преобразователям, и может быть использовано в электрических приводах различного назначения

Изобретение относится к теплообменнику (2) для водоохлаждаемых сетевых шкафов и к способу охлаждения сетевых шкафов, в частности серверных шкафов

Изобретение относится к радиоэлектронной аппаратуре и может быть использовано в электронных блоках, содержащих источники тепла, которое надо отводить, и работающих в условиях воздействия атмосферных осадков и действия брызг

Изобретение относится к устройствам для обслуживания и поддержания в рабочем состоянии электрических батарей, в частности аккумуляторных батарей, а именно: свинцовых стартерных электролитных аккумуляторных батарей, емкостью до 200 А/ч

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при разработке герметичной радиоаппаратуры

Изобретение относится к радиоэлектронике
Наверх