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文轩电器

IT通信散热方案IT communication cooling program

  3C产品也称为信息家电,一般是指计算机类、通信类和消费类电子产品,各类繁多市场需求量大,中国现已成为全球第一大3C产品消费市场,随着国民经济水平以及收入水平的提高,对电子类产品的质量也提出更高的要求,商家们纷纷推出更高配置、更高性能、更好设计的产品满足消费者。
  影响电子类产品质量的因素很多,其中散热是不可忽略的因素,特别是在2016年“三星电池门”事件发酵之后,电子类制造商家更加注重于产品的散热性能与安全。怎么才能保证电子产品的散热符合严谨的设计要求呢?在产品设计周期开始时就规划热管理问题是取得最高效散热解决方案的最佳途径。文轩热能是国内一流的散热技术服务商,能够提供IT通信类电子产品的散热解决方案,涉及:板卡(主板)散热、CPU散热、显卡散热、射频模块散热、RU散热、游戏机散热、VR散热、工控电脑(机)散热、服务器散热、中央变频空调散热、TEC散热等领域。
散热方案设计仿真要达到的目标:
PCB source温度 ≤100
CPU温度 ≤80℃
仿真模型示意图及相关参数:
(1)

DCDC输出

电导率:10W/(m*K)  功率:5W

CPU芯片组

电导率:10W/(m*k)  功率:10W

PCB MST

电导率:15W/(m*K)  功率:5W

CPU PCB

电导率:15W/(m*K)  功率:4W

CPU 散热器

尺寸:125*95*6mm,基板厚度:2mm,fin数量: 10pcs,厚度:0.6mm;电导率: AL-extru. 180W/(m*K)。

CU 块

尺寸:41*41*4.7,电导率:385 W/(m*k)

导热膏

厚度: 0.3mm,电导率:3.5W/(m*K)

焊接方式

锡焊4258,电导率:48W/(m*k) 0.2mm

 
(2)

格栅前面

尺寸:170*27mm,开孔率:0.5

格栅右边

尺寸:35*30 mm,开孔率:0.6

格栅背面

尺寸:30*30 mm,开孔率::0.7

fan

尺寸:30*30*10 mm

 
(3)

电路板顶部

尺寸:140*170mm,电导率:10W/(m*k),功率:3W

热源体反面

0.8W/pcs

热源体正面

左排:0.8W/pcs,右排: 1.2W/pcs,
标记为 “2”的这排 :1.5W/pcs。

散热器

尺寸:140*170*4.5mm,基板厚:2mm,fin高度:2.5mm,
Fin数量:10pcs,fin厚度:0.6mm,电导率:180W/(m*K)。

导热膏

厚度:0.3mm,电导率:3.5W/(m*K)。

 
(4)

电路板底部

尺寸:140*170mm,电导率:10W/(m*k),功率:3W。

Source of inverse

功率:1.5W/pcs

散热器

尺寸:140*170*4.5mm,基板厚:2mm,fin高度:2.5mm,
Fin数量:10pcs,fin厚度:0.6mm,电导率:180W/(m*K)。

导热膏

厚度: 0.3mm,电导率:3.5W/(m*K)。

 
散热器散热解决方案描述:

(1)增加一个30*10mm的轴流式风扇,增大通过RX模块的气流量;
(2)修改风扇前面的铜翅片,增加系统的气流量。

散热整体布局仿真模型示意图:
修改后的铜翅片的参数:

铜翅片

尺寸:30*12*0.3mm,倾斜:1.0,数量:30pcs。

材料:C1100,电导率:385W/(m*K)。

热管

D6管厚度:3mm,用压管工艺,热管类型: 粉末烧结,
电导率:10000W/(m*k)

增加一个30*10mm的轴流式风扇,新风扇口区域的开孔率为 0.7。

隔板

尺寸:160*33*0.5mm,材料: 不锈钢

 
CPU风扇工作点: 体积流量:2.43ft^3/min 压力:17.47Pa
CPU模块仿真温度及气流分布示意图:
  环境温度: 40℃; CPU芯片组最高温度:64.43℃。
RX模块顶部仿真温度分布示意图:

NO.

最高温度

NO.

最高温度

NO.

最高温度

Source 1

59.43

Source 1.7

59.73

Source 3.1

59.59

Source 1.1

59.54

Source 2

60.02

Source 3.2

59.7

Source 1.2

59.66

Source 2.1

60.19

Source 3.3

59.77

Source 1.3

59.73

Source 2.2

60.16

Source 3.4

59.8

Source 1.4

59.76

Source 2.3

59.96

Source 3.5

59.8

Source 1.5

59.77

Source 2.4

59.76

Source 3.6

59.78

Source 1.6

59.76

 Source 3

 59.48

Source 3.7

59.74

RX模块底部仿真温度分布示意图:
 

NO.

最高温度

NO.

最高温度

Source 4

60.83

Source 4.4

60.95

Source 4.1

60.53

Source 4.5

60.89

Source 4.2

60.92

Source 4.6

60.8

Source 4.3

60.96

Source 4.7

60.67

Fan工作点:
CPU fan: 2.43ft^3/min ,17.47Pa;
RX fan1: 2.23ft^3/min ,18.65Pa;
RX fan2: 2.5ft^3/min ,17.09Pa;
RX fan3:2.22ft^3/min,18.70Pa。
 
风扇栅格窗气流:
CPU grille:2.26ft^3/min;
RX grille1:1.95 ft^3/min;
RX grille2:2.23 ft^3/min;
RX grille3:1.962ft^3/min;
Total: 8.4ft^3/min。
 
全体气流轨迹仿真缩略图:
 
散热解决方案仿真结果汇总:

 

CPU最高温度
(℃)

热源体温度范围
(℃)

系统气流流量
(ft^3/min)

方案仿真结果

64.43

60.92~59.43

8.4

符合CPU温度小于80和热源体温度小于100℃的要求,完成散热设计要求。

 
文轩散热心声:信誉和口碑远远比业绩更重要

文轩散热心声:信誉和口碑远远比业绩更重要

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