| بررسی آزمایشگاهی خنک سازی ریزپردازنده ها با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده و چاه حرارتی |
| کد مقاله : 1111-ITME |
| نویسندگان |
|
محمد مهدی تقوی *1، اباذر اباده1، کاظم محمد زاده1، حسن پیرنیا2 1دانشگاه صنعتی اراک 2دانشگاه صنعتی ارک |
| چکیده مقاله |
| این پژوهش به ارائه یک سیستم خنک‌کننده نوآورانه برای مدیریت حرارتی ریزپردازنده‌ها می‌پردازد که بر اساس ترکیب مواد تغییر فاز دهنده (PCM) و چاه‌های حرارتی طراحی شده است. با توجه به چالش‌های افزایش توان مصرفی و کوچک‌سازی قطعات الکترونیکی، کنترل دما و جلوگیری از افزایش بی‌رویه آن، اهمیت بسزایی دارد. در این مطالعه، از نانوذرات ZnO و TiO₂ با غلظت وزنی 1% در موم پارافین به عنوان یک ماده تغییر فاز پیشرفته استفاده شده است. پراکندگی این نانوذرات در PCM به صورت دو مرحله‌ای انجام شده تا ضمن افزایش هدایت حرارتی، عملکرد انتقال حرارت بهبود یابد.سیستم خنک‌کننده شامل المنت حرارتی (شبیه‌سازی شار حرارتی 2000 تا 4000 وات بر متر مربع)، صفحه مسی، هیت‌سینک آلومینیومی استاندارد، کلکتور حرارتی، واحد ذخیره انرژی، منبع تغذیه قابل تنظیم و فن است. این اجزا امکان شبیه‌سازی شرایط عملیاتی مختلف و شار حرارتی گوناگون را فراهم می‌کنند. برای ارزیابی دقیق، ترموکوپل‌های نوع K (با دقت ±0.5 درجه سانتیگراد) در نقاط مختلف دما از جمله روی فین‌های هیت‌سینک و سطح PCM نصب شده‌اند. به منظور بهبود انتقال حرارت و کاهش تلفات، از چسب سیلیکونی به عنوان خمیر حرارتی استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده توامان از نانوذرات و ترکیب PCM با چاه حرارتی، بطور موثری مقاومت حرارتی سیستم را کاهش داده و پایداری دمایی ریزپردازنده‌ها را افزایش می‌دهد. این دستاوردها منجر به افزایش طول عمر قطعات الکترونیکی شده و گامی مهم در راستای توسعه سیستم‌های خنک‌کننده کارآمد و پایدار برای صنایع مدرن الکترونیکی است |
| کلیدواژه ها |
| خنک کننده الکترونیک، .مواد تغییر فازدهنده pcm ، چیپست های الکترونیکی |
| وضعیت: پذیرفته شده |