Płytka chłodząca płynów o wysokiej częstotliwości strumieniowej

I. Podstawowa zasada (podstawowa różnica od tradycyjnych kanałów przepływu)

• Płyn chłodzący przechodzi przez gęstą masę mikroprzyrządów (średnica 0,1 mm)
• Wyrzuca się pionowo z dużą prędkością na wewnętrzną ścianę płyty zimnej (powierzchnia grzewcza)
• Natychmiast przerywa warstwo termiczne, zwiększając współczynnik lokalnego przeniesienia ciepła o 5-10 razy
• Płyn szybko się dyfuzuje i odpływa bocznie, osiągając bardzo jednolitą temperaturę na całym obszarze (różnica temperatur < ± 1 °C)

II. Typowa struktura

• Górna komora (komora dystrybucyjna): stabilizuje ciśnienie i równomiernie rozprowadza płyn chłodniczy do dyszek
• Płytka dyszy: rdzeń składowy z setkami do tysięcy precyzyjnych mikro-dziur (wysokiej częstotliwości maszyna odrzutowa)
• Komora impingingu (strefa wymiany ciepła): impinging odrzutowy i intensywny transfer ciepła konwekcyjny
• Komora zbierania płynów / kanał drenażowy: szybko rozładowuje chłodnię absorbowaną ciepłem

III. Kluczowe cechy techniczne

• Niezwykle wysoka zdolność rozpraszania ciepła

   

  Gęstość strumienia cieplnego: 200 ‰ 1000 W/cm2 (zwykła płytka spawana około 50 W/cm2)

   

  Odporność termiczna wynosi 0,01 ≈ 0,03 °C/W
   
• Doskonała jednolitość temperatury

   

  Różnica temperatury całej powierzchni: ±0,5±1°C

   

  Całkowicie eliminuje lokalne punkty gorące
   
• Szybka szybkość reakcji

   

  Niska inercja cieplna, precyzyjna regulacja temperatury, odpowiednia do scenariuszy przejściowego podgrzewania wysokiej mocy i impulsowego
   
• Stosunkowo wysoki spadek ciśnienia

   

  Wymaga dopasowania pompy wysokiego ciśnienia / systemu chłodzenia wysokiego przepływu
   
• Wysokie wymagania dotyczące precyzji produkcji

   

  Średnica otworu dyszy, głębokość i tolerancja pozycji: ±0,02±0,05 mm
   

IV. Główne procesy produkcyjne

• Precyzyjne wiercenie + pręty próżniowe

   

  Odpowiednie do okrągłych układów otworów o stabilnej produkcji masowej

   

  Materiały powszechne: stop aluminium / stop miedzi, pieczarka spawana
   
• Fotolitografia / Etycja + Difuzyjne wiązanie

   

  Odpowiednie do specjalnie ukształtowanych dyszek i mikroskalowych odrzutowców otworów

   

  Szlachetniejsze kanały przepływu i niższa odporność termiczna (dla zastosowań AI/GPU/lasera)
   
• Drukowanie 3D (SLM)

   

  Zintegrowane formowanie z złożonymi kanałami topologicznymi + dyszami

   

  Projekt lekki, nadający się do indywidualnych komponentów lotniczych
   

V. Scenariusze zastosowań (trzymanie termiczne w ekstremalnych warunkach)

• Chipy AI / Supercomputing: H100/H200, klastry GPU, TPU (> 500W)
• Moduły zasilania SiC / GaN: napędy elektryczne 800V, ultra szybkie stacje ładowania
• Lasery wysokiej mocy: lasery światłowodowe / półprzewodnikowe / UV (przejście cieplne > 300 W/cm2)
• Radar / Array fazowy: wojskowe komponenty T/R, stacje bazowe 5G/6G
• Obrazowanie medyczne: wzmacniacze gradientu MRI, detektory CT (dokładność kontroli temperatury ±0,5°C)
• Kosmiczne: ładunki satelitarne, sterowanie rakietami (odporne na wibracje, lekkie, wysoki przepływ ciepła)

VI. Porównanie z konwencjonalnymi płytami chłodzącymi płynami

VII. Podsumowanie