液冷板,也称水冷板,一种应用普遍的散热部件。

液冷板属于水冷散热的一种,液冷板的散热过程需要多个组件协作热量吸收、转移以及循环散热。液冷板内部由多条水路构成封闭性的液体循环装置,液冷板的水泵、水箱、冷凝器等主要组件均分布在主要管道中。

水冷散热器工作原理图
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水冷散热器工作原理图

当产品以及相关设备工作时产生大量热量时,水泵提供动力,水箱内部的冷却液开始在水路内流动,借由冷却液流动将带走热量。冷却液流经冷凝器时进行散热,将带来的热量释放到外部环境后回至水箱,水路管道循环运行,不断为设备进行散热,将设备发热部件温度维持在一个可控范围内。

除借助冷却液进行散热外,在冷板制造上也多选用铜合金、铝合金等导热性能好的材料以进一步提高导热效率,由于铝合金更具有成本优势,铝合金的应用更为主流。

近年来电子设备集成化与高能耗趋势明显,能快速且有效降温的液冷板在CPU、GPU和内存条等高功耗计算机电子元件、服务器、基站等对大量数据进行及时处理的设备应用颇多,帮助设备稳定有效运行,延长产品使用寿命。

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新能源汽车方面,汽车的散热均温表现与液冷板的流道构建有着千丝万缕的关系。由于新能源汽车市场的迅速扩大,液冷板逐渐演变出冲压式液冷板、吹胀式液冷板等不同的产品种类。

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除电子设备、新能源汽车外,航空航天、激光装置、工业制造、医疗设备等场景也常见液冷板的身影。在液冷板广泛的场景应用中,关系到液冷板实际散热表现的除主要材料外,热阻以及流阻是不可忽视的性能参数。

热阻,表示大功率电子器件耗散的热流在传输过程中(通过一定的介质)所遇到的阻力,它代表了热量传递的难易程度,是评判所有散热器都需要加以考虑的指标。设备热阻值越高,则热量难以传递,容易产生堆积,影响元器件以及设备正常运行;反之,热阻值越低,则热量易于传递,散热性能好。

热阻原理以及相关计算
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热阻原理以及相关计算

在液冷板的应用场景中,因为冷却液的存在,除热阻值外还需要引入流阻值。

散热器流阻是指风道或水路系统中,散热器两端规定的冷却介质(水或空气)的压力差。作为冷却液在系统内流动阻力的代表,流阻值大,对水泵的扬程要求高,系统工作压力大,可能引发局部过热等问题,因此适当减小流阻值可帮助减少泵的功耗,提高系统能效。

液冷板的应用场景要求及时且稳定的散热效果,作为方案热量传递的阻力,在产品设计以及生产中需要对热阻以及流阻进行严格的检测以及测试试验,确保产品达到生产要求,保障设备稳定运行。

卓茂仪器深耕行业19年,在散热器热效能测试领域具有丰富的行业经验。针对液冷板类散热器的测试需求,可选用双通道热效能测试机。该设备设有2个测试通道,每通道单独配置8个测温点,每通道均可独立测试,单通道内同一产品重复控温精度在2℃内。

流量流阻测试方面,设备配备恒温水冷机,温度范围5~60度,每分钟流量在0.5—5L之间,测试流量精度±0.1L/min,供液温度以及流量均可调节,为散热器提供负载流阻以及热阻等性能检测,工作介质、测试配套软件均按需求以及产品特点配套定制。

卓茂仪器提供一站式热效能测试解决方案,从生产制造端开始关注散热问题。