Kāda dzesēšanas jauda nepieciešama pusvadītāju dzesētājam testu rīkiem

Kāda dzesēšanas jauda nepieciešama pusvadītāju dzesētājam testu rīkiem?

Nav pamatota viena kW vērtība pusvadītāju dzesētājs , ko izmanto kopā ar testu rīkiem. Pareizā dzesēšanas jauda ir atkarīga no siltuma daudzuma, kas nonāk dzesēšanas šķidruma kontūrā reālā testa secībā, nevis tikai no testera elektriskās tehniskās raksturistikas. No iekārtu integrācijas viedokļa pirmais noderīgais jautājums ir: cik daudz siltuma kontūrai jānoņem pie prasītās piegādes temperatūras, kamēr tiek izmantots pārbaudāmais ierīces paraugs (DUT), stiprinājums, termiskā galviņa un apkārtējā vide?

Apusvadītāju dzesētājs aTE apstrādes ierīcei, probu stacijai, termiskās izturības pārbaudes stiprinājumam vai termiskās plūsmas interfeisam jāizvēlas gan pastāvīgai slodzei, gan augstākajai ticamajai īslaicīgai slodzei. Šī atšķirība ir būtiska, jo rīks var šķist komfortabls darbojoties tukšgaitā, taču pārsniegt pieejamo dzesēšanas jaudu, kad augstas jaudas ierīce sāk pārslēgties, kamera maina temperatūru vai stiprinājums maina temperatūru.

Sāciet ar testu rīka reālo termisko slodzi

Siltuma slodze testu iestatījumam parasti ir vairāku slodžu kaudze. Ierīces izdalītā siltuma daudzums bieži ir redzamākais lielums, taču tas nav vienīgais. Praktiska pusvadītāju dzesētājs izmēru apraksta lapa atdala siltumu, ko rada pārbaudāmā ierīce (DUT), siltumu no kontaktligzdu un interfeisa elektronikas, termo galvas vai plātnes zudumus, sūkņa radīto siltumu un siltuma noplūdi caur caurulēm, kolektoriem un apkāpjoso telpu.

• Stacionārais DUT siltuma daudzums: vidējais siltuma daudzums, ko izdala paredzētā testa režīmā.
• Fiksētās ierīces un interfeisa siltuma daudzums: slodzes plates, kontaktligzdu aprīkojums, kontaktori, jaudas moduļi vai termo galva, kas apmaina siltumu ar ciklu.
• Pārejošais siltuma daudzums: impulsi, ko izraisa jaudas ieslēgšana/izslēgšana, ātri jaudas pieaugumi, vairāku vietu testēšana vai pāreja no viena ierīces stāvokļa uz citu.
• Vides siltuma ieguve: izolācijas zudumi, atklāts metāls, garas caurules un karsts gaiss ap aprīkojumu.
• Hidrauliskais augšējais: sūkņa siltuma un spiediena zuduma efekti, kas var mainīt praktisko darba punktu.

Ar a precīzais dzesētājs , ir pievilcīgi sākt ar modeļa reklamēto jaudu. Drošāka secība ir pretējā: vispirms definēt slodzi, pēc tam salīdzināt jaudu pie nepieciešamās izplūstošā šķidruma temperatūras, plūsmas un apkājējās vides apstākļiem. Jauda mīdā kataloga reitinga punktā var neatspoguļot jaudu zemā testa temperatūrā vai citā dzesētāja maisījumā.

Aprēķiniet dzesēšanas slodzi no dzesētāja mērījumiem

Kad kontūra darbojas, noderīgākais sākotnējais aprēķins izmanto dzesētāja plūsmu un izmērīto temperatūras paaugstinājumu pa rīku:

Dzesēšanas slodze, Q = m-dot × Cp × ΔT

Šeit m-dot ir dzesēšanas šķidruma masas plūsma, Cp ir dzesēšanas šķidruma īpatnējā siltumietilpība un ΔT ir atgaitas temperatūra mīnus piegādes temperatūra. Rezultāts ir siltuma daudzums, kas pāriet uz šķidrumu. Ūdenim tuvu istabas temperatūrai Cp bieži vien aptuveni pieņem kā 4,18 kJ/kg·°C priekš aptuveniem aprēķiniem; glikola maisījumam jāizmanto tā faktiskās koncentrācijas un temperatūras atkarīgās īpašības. Tas ir atlases aprēķins, nevis aizvietojums pilnīgas testa apstākļu pārbaudei.

Piemēram, pieņemsim, ka kontūra pārvieto 12 L/min ūdens un tās atgaitas temperatūra ir par 3 °C augstāka nekā piegādes temperatūra. Plūsma ir aptuveni 0,2 kg/s, tāpēc novērtētais slodzes lielums ir 0,2 × 4,18 × 3 = 2,5 kW. Ja šis rādījums atspoguļo augstāko ilgstošo testa stāvokli, jaudas izvēle tomēr jāveic, ņemot vērā nenoteiktību, īslaicīgos maksimumus, siltuma noplūdi un dzesētāja jaudu mērķa piegādes temperatūrā. Tas neautomātiski nozīmē, ka 2,5 kW vienība ir piemērota.

Pielietot rezervi, neuzskatot to par minējumu

Atemperatūras regulēšanas dzesētāja nepieciešama rezerve jauda, taču rezervei jāatbilst zināmai nenoteiktībai, nevis universālam procentuālam lielumam. Ja procesa siltums ir precīzi izmērīts un slodzes cikls ir stabils, neliela inženierrisinājuma rezerve var būt pietiekama. Ja jaudas profili, testu temperatūras, dzesēšanas šķidruma koncentrācija vai telpas apstākļi vēl nav zināmi, līdz rīks tiek pilnībā raksturots, ir pamatota lielāka rezerve.

Nevis prasīt „papildu jaudu“, bet gan noskaidrot, pret ko tā aizsargā. Tā var kompensēt siltāku laboratoriju, nākotnes vairāku vietu montāžas ierīci, ilgāku augstas jaudas darbības periodu, nepietiekami novērtētu caurules zudumu vai jaudas samazināšanos zemākā iestatījuma temperatūrā. Šāds pieejas veids ļauj testu inženierim, telpu tehniskās apkalpošanas komandai un aprīkojuma integratoram kopīgi pārskatīt jaudas izvēles pamatojumu.

Pārbaudīt četrus nosacījumus, kas ir aiz kW

1. Piegādes temperatūra un stabilitāte

The pusvadītāju dzesētājs jānodrošina vēlamais piegādes režīms pie nepieciešamās slodzes, ne tikai jāsasniedz šis iestatījums ar minimālu vai bez slodzes. Stabilitātes prasības jānorāda kā testa prasība kopā ar mērījumu vietu, sensora metodi un atļauto stabilizācijas laiku. Stingrs skaitlis dzesētāja izejā var nebūt tas pats, kas stabilitāte testējamā vienības (DUT) savienojumā.

2. Plūsma un spiediena zudums

Aprocesa dzesētājs var būt pietiekama dzesēšanas jauda, taču tomēr būt nepiemērots sistēmas risinājums, ja plūsma ir pārāk zema vai sūknis nevar pārvarēt sprauslas, caurules un filtru spiediena zudumu. Pirms konfigurācijas apstiprināšanas jāiegūst nepieciešamais plūsmas diapazons, atļautais spiediens, dzesēšanas šķidruma ceļa ierobežojumi un savienojuma detaļas.

3. Pārejas reakcija

Testa rīki parasti maina jaudu ātrāk, nekā dzesēšanas kontūra spēj reaģēt. Starpbūves tilpums, vadības loģika, kontūras tilpums un termiskā masa visi var ietekmēt temperatūras svārstības. Priekš pusvadītāju dzesētājs , izmantojiet pārstāvīgu augstas jaudas secību, lai novērtētu pārspīlējumu, atgūšanās laiku un atgriešanās temperatūras tendenci, nevis tikai balstoties uz vidējo slodzi.

4. Dzesētāja savietojamība un kondensācijas kontrole

Šķidruma izvēle ietekmē Cp, viskozitāti, sūkņa prasības, korozijas kontroli un jaudas aprēķinus. Zemās piegādes temperatūrās izolācija, tvaika noslēgšana un rasas punkta pārvaldība kļūst par sistēmas prasībām. Tāpēc precīzais dzesētājs izvēlei jādokumentē šķidrums, tā koncentrācija, darbības diapazons un atbildība par kondensācijas kontroli.

Praktiska izmēru noteikšanas darba kārtība pusvadītāju testēšanai

1. Uzskaitiet visus dzesētos elementus un nosakiet, vai to siltums ir nemainīgs, ciklisks vai pārejošs.
2. Ierakstiet mērķa piegādes temperatūru, atļauto atgriešanās temperatūru, nepieciešamo plūsmu, dzesētāja veidu un paredzamos telpu apstākļus.
3. Izmēriet vai novērtējiet Q, pamatojoties uz plūsmu, šķidruma īpašībām un piegādes–atgriešanās ΔT reprezentatīvās testēšanas fāzēs.
4. Pievienojiet izsekojamu rezervi neatnoteiktībai un nākotnes ekspluatācijas apstākļiem.
5. Salīdziniet nepieciešamo jaudu ar pusvadītāju dzesētājs veiktspēju pie faktiskā iestatījuma punkta un apkājējās vides apstākļiem.
6. Pārbaudiet hidraulisko veiktspēju, temperatūras stabilitāti saskarnē, brīdinājumus un atgūšanos, veicot ievadīšanas darbus.

Rezultātam vajadzētu būt prasībai, piemēram, “noņemt apstiprināto maksimālo termisko slodzi pie norādītās piegādes temperatūras un plūsmas, ar definētiem stabilitātes un atgūšanās kritērijiem”, nevis vienkārši jaudas pieprasījumam. Šāds formulējums palīdz piegādātājam novērtēt temperatūras regulēšanas dzesētāja pret visu slodzes ciklu.

Jautājumi, kas jārisina pirms galīgās izvēles

• Kāda ir maksimālā ilgstošā DUT un fiksētās ierīces siltuma slodze paredzētajā programmā?
• Kāds ir īsākais un augstākās jaudas pārejošais process un cik liela temperatūras svārstība ir pieļaujama?
• Kur tiek mērītas piegādes un atgriešanās temperatūras?
• Kuru dzesēšanas šķidrumu, koncentrāciju, plūsmu un spiediena zuduma robežas izmanto?
• Vai nākotnes testu plāns pievieno vietnes, kanālus vai zemāku darbības temperatūru?

Pareizi izmērotai pusvadītāju dzesētājs nav vienkārši lielākais pieejamais modulis. Pārmērīgi liels modulis var sarežģīt vadības uzvedību un ekspluatācijas izmaksas, bet pārāk mazs modulis var izraisīt temperatūras svārstības, lēnu atgūšanos un testu pārtraukumus. Labāka ir dokumentēta siltuma bilance, kuru pārbauda ar tipisku testu secību, un pēc tam to pielāgo procesa dzesētājs konfigurācijai ar nepieciešamo jaudu, plūsmu, vadības veiktspēju un uzstādīšanas drošības pasākumiem.