كيفية تحسين أداء غرفة التبريد ذات زعنفة الدبوس

في السنوات الأخيرة ، تطورت وظيفة FPGA المتطورة بسرعة إلى ارتفاع غير مسبوق. لسوء الحظ ، أدى التطور السريع للوظائف أيضًا إلى زيادة الطلب على تبديد الحرارة. لذلك ، يحتاج المصممون إلى أحواض حرارية أكثر كفاءة لتوفير طلب تبريد كافٍ للدوائر المتكاملة.

من أجل تلبية المتطلبات المذكورة أعلاه ، أطلق موردو الإدارة الحرارية مجموعة متنوعة من تصميمات المشتت الحراري عالية الأداء التي يمكن أن توفر تأثير تبريد أقوى في ظل سعة معينة. يعتبر المبرد ذو الزعنفة على شكل قرن أحد أهم التقنيات التي تم تقديمها في السنوات الأخيرة. تم تصميم هذا المبرد في الأصل لتبريد FPGA ، وبعض خصائصه تجعله مناسبًا بشكل خاص لبيئة FPGA العادية.

  يتم تزويد المشتت الحراري ذو زعنفة الدبوس بسلسلة من المسامير الأسطوانية. كما هو موضح في الصورة أدناه ، يتم ترتيب هذه المسامير للخارج كزعانف بالوعة الحرارة. نظرًا لهيكلها المادي الفريد ، تم تحسين المشتت الحراري على شكل زعنفة القرن وفقًا لبيئة تدفق الهواء المتوسطة والمنخفضة السرعة ، والتي يمكن أن تحقق تأثير تبريد غير مسبوق في هذه البيئة.

تستفيد المقاومة الحرارية المنخفضة للمشتت الحراري ذو زعنفة الدبوس بشكل أساسي من الخصائص التالية: دبوس أسطواني ، هيكل متعدد الاتجاهات لصفيف الدبوس ومساحة سطحه الكبيرة ، بالإضافة إلى التوصيل الحراري العالي للقاعدة والدبوس ، مما يساعد على تحسين أداء الحرارة حوض. بالمقارنة مع الزعانف المربعة أو المستطيلة ، تكون مقاومة المسامير الأسطوانية لتدفق الهواء منخفضة ، ويساعد الهيكل متعدد الاتجاهات لصفيف المسامير على تدفق الهواء المحيط داخل وخارج مجموعة الدبوسملائم.

     من أجل تحقيق تأثير تبريد كبير ، يجب أن يحتوي المشتت الحراري على مساحة سطح كافية. خلاف ذلك ، إذا كانت مساحة السطح صغيرة جدًا ، فلن يتمكن المشتت الحراري من إصدار حرارة كافية. ومع ذلك ، سيؤدي ذلك إلى إعاقة تدفق الهواء وتقليل الأداء الحراري. هذا هو التناقض المتأصل الذي يجب على المهندسين الحراريين مواجهته عند تصميم المشتت الحراري الرأسي.

  من خلال ثني الدبوس للخارج ، يتغلب دبوس البوق بشكل فعال على التناقض بين مساحة السطح وكثافة الدبوس. تزيد هذه الطريقة بشكل كبير من التباعد بين المسامير تحت منطقة معينة. لذلك ، يمكن أن يدخل تدفق الهواء المحيط بسهولة ويخرج من مجموعة الدبوس. يتعرض سطح المشتت الحراري للهواء بمعدل تدفق أسرع ، ويزداد تبديد الحرارة بشكل كبير. يكون هذا التحسن واضحًا بشكل خاص عندما تكون سرعة تدفق الهواء منخفضة ، لأنه كلما كانت سرعة تدفق الهواء أبطأ ، زادت صعوبة دخول الهواء المحيط إلى مجموعة دبابيس المشتت الحراري. لذلك ، فإن المشتت الحراري ذو دبوس البوق هو الأنسب في بيئة انخفاض سرعة تدفق الهواء.