مقابله با هجوم حرارتی! سیستم خنککننده مایع BESTAR Holdings، "خنککننده توربو" را برای دستگاههای همراه تحت بار زیاد فعال میکند
یک غول فناوری پیشرو اخیراً از راهکار خنککنندهی موبایل پیشرفتهی خود - "CycloneCool Engine" - رونمایی کرد که دارای معماری ترکیبی نوآورانهی خنککنندهی مایع + خنککنندهی هوای TEC است. این راهکار با تأکید بر چهار مزیت کلیدی (جریان هوای گسترده، اندازهی فوقالعاده جمعوجور، ضدآب بودن عالی و کنترل حرارتی هوشمند)، مسیر جدیدی را برای نوآوری در مدیریت حرارتی تعیین میکند.
با افزایش تقاضا برای عملکرد موبایل (بازیهای با FPS بالا، ویدیوی 4K، اتصال پایدار 5G)، تولید گرمای دستگاه به طرز چشمگیری افزایش مییابد. در شرایط شدید فضای باز - دمای بالای محیط به علاوه نور مستقیم خورشید - دمای تراشه اغلب از 45 درجه سانتیگراد (113 درجه فارنهایت) فراتر میرود و باعث ناراحتی، کاهش عملکرد پردازنده و تسریع تخریب باتری میشود. راهحلهای غیرفعال سنتی (فیلمهای گرافن، محفظههای بخار) در فضاهای بسیار فشرده به محدودیتهای فیزیکی نزدیک میشوند و در برابر افزایش بارهای حرارتی دست و پنجه نرم میکنند.
این امر نیاز مبرم به سیستمهای خنککننده فعال را برجسته میکند. با فعال کردن تنظیم حرارتی پویا، راهکارهای فعال، اتلاف حرارت برتر و پاسخ حرارتی سریعتری را ارائه میدهند - که برای جلوگیری از افت عملکرد و آسیب سختافزاری در سناریوهای گرمای بالا ضروری است.
با توجه به این چالش، شرکت بستار هولدینگز (BESTAR Holdings) راهکارهای خنککننده فعال مبتنی بر پیزوالکتریک را برای قطعات الکترونیکی فشرده ابداع کرده است:
- سیستم خنککننده مایع میکروفلوئیدیک
- سیستم فن میکرو پیزوالکتریک
هر دو، مدیریت حرارتی مستقیم را برای تلفنهای هوشمند و پوشیدنیها ارائه میدهند.
توضیح خنککننده مایع در مقابل خنککننده هوا
خنککننده مایع: میکروکانالهای ساختهشده از طریق معماری لایهای، گردش مایع خنککننده - که توسط میکروپمپها هدایت میشود - را امکانپذیر میکنند که گرما را در منبع جذب میکند، آن را به مناطق خنککننده منتقل میکند و مایع خنکشده را برمیگرداند. با بهرهگیری از انتقال حرارت محسوس، ظرفیت گرمایی ویژه بالا و تبادل حرارت کارآمد هوا-سیال، این امر امکان کنترل دقیق دما، خنکسازی سریع و یکنواختی حرارتی را فراهم میکند.
خنککننده هوا: بر اساس همرفت اجباری عمل میکند. فنهای پیزوالکتریک با فرکانس کیلوهرتز میلرزند و جریان هوای جهتداری ایجاد میکنند که اتلاف حرارت سطح را از طریق همرفت تسریع میکند. در مقایسه با جریان هوای طبیعی، فنهای پیزوالکتریک راندمان انتقال حرارت را 3 تا 5 برابر افزایش میدهند و آنها را برای کاربردهای با فضای محدود ایدهآل میکنند.
امروز، ما بر روی راهکار خنککننده فعال میکروفلوئیدیک شرکت BESTAR Holdings تمرکز میکنیم.
تبدیل پیزوالکتریک: مکانیسم هسته
یک محرک پیزوالکتریک (سرامیک PZT متصل به دیافراگم فلزی) سیستم را تغذیه میکند. تحت ولتاژ AC با فرکانس پایین، اثر پیزوالکتریک معکوس باعث نوسان دقیق دیافراگم میشود. این حرکت با میکرووالوها هماهنگ میشود:
۱. مرحله مکش: شیر A باز میشود → مایع خنککننده به داخل محفظه پمپ کشیده میشود
۲. مرحله تخلیه: شیر B باز میشود → مایع خنککننده از طریق میکروکانالها به بیرون رانده میشود
حلقههای خنککنندهی آببندیشده، گرما را به طور مؤثر از نقاط داغ به مناطق خنککننده منتقل میکنند و آن را به طور یکنواخت از طریق غشاهای خنکشده با مایع دفع میکنند.
سیستم خنککننده فعال میکروفلوئیدیک BESTAR Holdings از این فناوری با میکروپمپهای پیزوالکتریک اختصاصی، میکروفلوئیدیکهای دقیق و خنککنندههای با کارایی بالا استفاده میکند. تصویربرداری حرارتی عملکرد استثنایی را تأیید میکند:
- کاهش دمای سطح تا حدود ۱۰ درجه سانتیگراد (۱۸ درجه فارنهایت) تنها در ۲ ثانیه (۵۰ درجه سانتیگراد → ۴۰ درجه سانتیگراد / ۱۲۲ درجه فارنهایت → ۱۰۴ درجه فارنهایت)
- رسیدن به دمای خنککنندگی تجمعی حدود ۱۶ درجه سانتیگراد (۲۹ درجه فارنهایت) در عرض ۲۰ ثانیه (تا حدود ۳۴ درجه سانتیگراد/۹۳ درجه فارنهایت)
- یکنواختی حرارتی را با اختلاف کمتر از ۱.۵ درجه سانتیگراد (۲.۷ درجه فارنهایت) در سطوح حفظ میکند
▲ اعتبارسنجی تصویربرداری حرارتی
این راهکار با ابعاد بسیار کوچک (کمتر از ۴۹ میلیمتر مربع)، کنترل حرارتی فعال را در میکروالکترونیکهای ممتاز ارائه میدهد. سازگاری تکنولوژیکی آن همچنین به نیازهای نوظهور در عینکهای واقعیت افزوده، دستگاههای تاشو و لپتاپهای بسیار نازک - که در آنها خنکسازی هیبریدی حیاتی میشود - گسترش مییابد.
پیشبینیهای صنعتی نشان میدهد که بازار جهانی خنککنندههای پیزوالکتریک ظرف پنج سال از مرز ۲ میلیارد دلار عبور خواهد کرد. خنککننده فعال میکروفلوئیدیک نه تنها سقف عملکرد دستگاهها را افزایش میدهد، بلکه «دستگاههای هوشمند با خنککننده فعال» را به عنوان یک دسته محصول جدید، کاتالیز خواهد کرد. این نوآوری با ادغام تحریک دقیق، دینامیک سیالات و علوم حرارتی، موتور اصلی ایجاد قطعات الکترونیکی نازکتر، خنکتر و قدرتمندتر است.