به گزارش خبرگزاری مهر، با افزایش تعداد خودروهای هیبریدی و تکمیل روز به روز آنها، رقابتهایی بر سر تولید قطعات پیچیده الکتریکی، رایانه ها و دیگر تجهیزات این خودروها آغاز شده است. یکی از این رقابتها بر سر تولید خنک کننده موثر الکترونیک‌هایی است که انرژی بالای خودروها را تامین می کنند.
نیاز به تولید چنین سیستم خنک کننده ای در اثر حرارتی به وجود آمده است که تحت تاثیر فعالیت موتور خودروهای هیبریدی در قطعات الکترونیکی ایجاد می شود. این حرارت چهار بار بیشتر از حرارتی است که به قطعات رایانه ای وارد می شود. شیوه های رایج خنک کننده تراشه ها و قطعات الکتریکی استفاده از فن های کوچکی است که با فاصله از این قطعات قرار می گیرند که از کارایی بالایی برخوردار نیست.
به همین جهت میکروکانالهایی مملو از مایع خنک کننده در تراشه ها و قطعات جدید استفاده می شوند و به دلیل اینکه هردو سطح، کانالها و تراشه از جنس سیلیکن هستند مانع از گسترش حرارت در میان تراشه های دیگر می شوند. به این شکل تراشه های مختلف می توانند در این سیستم بر روی یکدیگر قرار گیرند در حالی که کانالهای خنک کننده ای در میان آنها قرار گرفته است.
پس از این ابداع نوع مایع خنک کننده به موضوع قابل رقابت دیگری تبدیل شد که برای یافتن نوعی مناسبی از این مایع دانشمندان بر روی مایعات عایق و نارسانا مطالعه کردند زیرا به گفته محققان در صورتی که مایع در این شبکه ها به درجه جوش برسد می تواند از کارایی این سیستمها بکاهد.
طناز حریرچیان دانشجوی دکتری دانشگاه پوردو به همراه سورش گاریملا پروفسور این دانشگاه طی مطالعات خود توضیح روشنی از جوشیدن مایع در کانالهای سرد کننده ارئه کردند که می تواند پیشرفتی بزرگ در مسیر تولید سیستمهای خنک کننده قطعات الکتریکی خودروها به شمار رود.
حریرچیان در مطالعات خود از تراشه های آزمایشی ویژه ای استفاده کرد که ابعادی در حدود نیم اینچ داشته و دارای حسگرهای 25 درجه بودند. به گفته وی در زیر هر یک از این حسگرها حرارت دهنده کوچکی قرار دارد که با استفاده از آن می توان میزان حرارت وارد شده بر تراشه را در نقطه ای خاص از آن تعیین کرده و آنچه که پس از دریافت حرارت بر تراشه می گذرد را شبیه سازی کرد.
به گفته حریرچیان حرارت بیش از حد مانع فعالیت تراشه شده و یا به مدارهای کوچک و داخلی تراشه آسیب وارد می کند. به همین دلیل برای طراحی سیستمی با عملکرد مناسب باید ابتدا میزان انتقال حرارت و میزان سرمای مورد نیاز برای مقابله با آن حرارت سنجیده شود.
بر همین اساس حریرچیان فرمولی جدید ارائه کرده است که به مهندسان این امکان را می دهد نوع متفاوت جریانهای مایع را در سیستمهای خنک کننده تعیین کرده و سیستمی متناسب با این جریانها را طراحی کنند. وی همچنین کشف کرده است که عمق یا وسعت کانالهای سیستم خنک کننده بر روی خصوصیات جوششی تاثیرگذار نیست بلکه سطح مقطع عرضی کانالها تاثیر مستقیم بر روی این پدیده دارند.
بر اساس گزارش گیزمگ، سیستمهای خنک کننده تراشه های الکترونیکی مصارف متفاوتی در خنک کردن قطعات الکترونیک کنترل هواپیماها، سیستمهای نظامی و دیگر تجهیزات به عهده دارند.
نظر شما