散热方法、设备和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本文所描述的实施方式一般涉及一种电流体动力学(EHD)推进器，以及一种控制所述EHD推进器的气流产生的方法和一种散热系统。所述EHD推进器用于产生冷却散热器的电离化空气气流，其中所述EHD推进器与所述散热器之间电绝缘。
【背景技术】
[0002]目前电信市场上的射频拉远单元(RRU)通过散热器的自然对流冷以实现正常散热。本文所讨论的方案直接结合RRU的应用来进行例示。然而这并不限制本文所提供的增强散热的方案。
[0003]所述散热器通常连接到对散热有至关重要要求的热源，比如RRU的功率放大器。所述散热器通常可以由导热材料制成，例如由铜、铝或包含其任意一种或其他导热材料的合金制成。进一步地，为了增加所述散热器的表面积，所述散热器可包括散热器基座和散热片，从而增加所述散热器和外部环境间的接触面积以供自然对流。图9示出了关于此类之前公认的散热器的任意示例。
[0004]由于无移动部件、完全静音，自然对流方式散热既可靠，又无需维护及耗电且不耗电。
[0005]然而自然对流方式散热的缺点在于有限的散热能力(限制在约20W/L)，从而也限制了RRU的传输容量。
[0006]自然对流方式散热的另一缺点为:当所述RRU应用于室内时，即使多数RRU安装在室外，通常在较高的位置上比如塔、柱子或建筑物的屋顶或墙壁，自然对流方式散热效果也很差。
[0007]此外，所述散热器的散热效果与所述散热器表面积的大小成比例。通常需要将所述RRU和所述散热器设计成紧凑型。
[0008]由于对无线电信的射频性能的需求不断升级，对于电信设备供应商，增加所述RRU的射频能力是一个非常重要的议题。然而，随着所述RRU射频能力的增加，通常所述RRU产生的热量也会增加，例如包括其中的功率放大器和其他组件所产生的热量会增加，导致对有效散热的需求增加。
[0009]所述RRU散热能力的增加对支持现代3G、4G和未来5G移动通信标准的移动网络的可靠的扩张是非常重要的。
[0010]为了克服这种散热能力上的限制，可通过采用一个或多个风扇使空气在所述散热器表面间运动以增加对流。图10示出了该公认的具有加强版风扇对流的散热器。
[0011 ]然而，基于传统风扇的散热系统有许多缺点。
[0012]这种风扇散热解决方案的主要问题在于其可靠性以及风扇预期寿命有限。此外，旋转风扇的轴承寿命有限，这带来了额外的人工维护需求。如上所述，RRU通常安装在较高的位置上比如塔等，导致不便于人们维护，且耗时又危险。
[0013]此外，所述旋转风扇产生气动噪音以及风扇本身运行的声音，或多或少可令人感到不快。旋转风扇有时产生大量低频噪音，经常招致噪音危害投诉。
[0014]万一风扇故障，噪音和/或由所述风扇/轴承引起的振动可能增加，对环境甚至增加更多的噪音污染。进一步地，万一风扇故障，由于电扇单元阻碍了所述散热器的空气流动，自然对流方式散热无法得到很好支持。因此电扇故障可导致所述RRU或其部件过热。
[0015]为了避免或者至少推迟风扇故障和由风扇故障引起的人工维护，假如有冗余，可以使用两个或者更多风扇以冷却所述散热器。然而，也会因此增加生产成本。
[0016]这些风扇散热的严重缺点导致移动运营商往往越来越偏向自然对流方式散热而不是风扇散热以冷却其射频拉远产品和其他近似产品，即使这限制了通信系统中的传输容量。
[0017]针对这些原因，需要实现一种散热或热量缓和的散热系统，尤其对于包括无线设备/或敏感电子设备的热源，该散热系统具有高可靠性、低噪音等级、低成本、较少的维护需求和低自然对流方式散热的能源消耗，但具有提升的散热能力，比如30-40W/L或更多。这种得到改善的散热系统需要能够安装于为风扇散热设计的现有散热器中，从而不必改变或重新设计所述散热器便实现散热能力的增加。
【发明内容】
[0018]鉴于此，目的是消除至少一些上述所提到的缺点，并在冷却散热器时提高散热性會K。
[0019]根据第一方面，所述目标通过一种电流体动力学(EHD)推进器实现，包括第一套电极、第二套电极和支撑所述第一套电极和所述第二套电极的支撑结构。所述EHD推进器用于产生冷却散热器的电离化空气气流。所述EHD推进器与所述散热器之间电绝缘。
[0020]由于该实施方式的所述EHD推进器不具有移动或旋转部件，实现了可靠且静音的散热机制以提供散热器的高散热能力。通过保持所述EHD推进器与所述散热器之间电绝缘，降低了事故风险。
[0021]根据所述第一方面，在所述EHD推进器的第一种可能的实施方式中，所述EHD推进器可以用于产生流过所述散热器第一部分的在第一方向上的推动气流和流过所述散热器第二部分的拉动气流。
[0022]通过将所述EHD推进器放置于所述散热器中的隔断部分里，防止所述EHD推进器意外接触和所述EHD推进器中的电极发生短路。此外，所述推动气流可朝向所述散热器散热需求较大的部分，而所述拉动气流可朝向所述散热器的无法支持推动气流的部分，因为在所述方向上的其他组件或设备可受到由这种推动气流所带来的热量的不利影响。
[0023]根据所述第一方面，或其中所述第一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第二种可能的实施方式中，基于对与所述散热器(101)接触的热源温度，和/或所述散热器的温度和/或周围环境温度的估算，调节直流(DC)供电电压，从而使得所述EHD推进器的散热气流是可调节的。
[0024]该实施方式所产生的散热气流的强度和所述EHD推进器的散热效果可以适应所述热源/散热器的散热要求。因此，当所述热源/散热器的散热要求低时，即低于预定义的阈值电压，可以减少所述EHD推进器的能耗。当所述热源/散热器的估算温度低于某个预定阈值电压时，甚至可以完全抑制所述DC供电电压，由此，当所述散热器可以通过自然对流方式散热以启用冷却时，根本不会消耗能量。
[0025]根据所述第一方面，或其中前述所描述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第三种可能的实施方式中，所述第一套电极包括一个电极或多个平行电极且所述第二套电极包括一个电极或多个平行电极，其中所述第一套电极与所述第二套电极平行或垂直放置。
[0026]该实施方式的优点在于，例如受安装所述EHD推进器的所述隔断部分的空间限制时，或为了满足高效生产的生产要求时，所述EHD推进器可以采用灵活的实施方式。
[0027]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第四种可能的实施方式中，所述第一套电极或所述第二套电极中的任一电极可由金属制成或由金属化表层所覆盖的介电材料例如塑料制成。
[0028]通过使用金属化表层来覆盖由介电材料，比如塑料，制成的栅来生产任何、一些或所有包括于所述第一和/或第二套电极中的电极，其优点在于可减少生产成本;可减少所述EHD推进器的重量同时提高耐腐特性。
[0029]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第五种可能的实施方式中，所述第一套电极可包括至少一个线形电极。
[0030]该实施方式的提高了作为离子发生器的包括于所述第一套电极中的所述线形电极的电晕放电能力，进而提高了所述EHD推进器的气流产生。
[0031]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第六种可能的实施方式中，所述第二套电极可包括至少一个与所述第一套电极平行放置的线形电极。
[0032]该实施方式的优点在于甚至可进一步提高所述EHD推进器的电晕放电能力和容量，进而提高了所述EHD推进器的气流产生。
[0033]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第七种可能的实施方式中，所述第二套电极可包括至少一个与所述第一套电极平行放置的的栅形电极。
[0034]该实施方式的优势包括可以允许所述EHD推进器的灵活的实施方式。
[0035]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第八种可能的实施方式中，所述第一套电极可包括至少一个在所述至少一个电极的边缘处具有至少一个指向所述第二套电极的针状突起的电极。
[0036]该实施方式的优点在于通过所述至少一个针状突起甚至可以进一步提高所述第一套电极中的所述线形电极的电晕放电能力，进而提高了所述EHD推进器的气流产生。
[0037]根据所述第八种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第九种可能的实施方式中，所述第一套电极中的所述至少一个电极的至少一个针状突起相对于所述第二套电极在所产生所述推动气流的所述第一方向上存在移位。
[0038]该实施方式的优点在于甚至还可提高所述EHD推进器的电晕放电能力和容量，进而提高了所述EHD推进器的气流产生。
[0039]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第十种可能的实施方式中，所述第二套电极可包括至少一个与所述第一套电极垂直放置的栅形电极。
[0040]该实施方式提供了灵活的实施方式。
[0041 ]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第十一种可能的实施方式中，所述第二套电极可包括至少一个与所述第一套电极垂直放置的线形电极。
[0042]该实施方式提供了灵活的实施方式。
[0043]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第十二种可能的实施方式中，所述支撑结构可在朝向所述散热器的所述第一部分的所述第一方向上是开放的，且也可在朝向所述散热器的所述第二部分的第二方向上是开放的，以在所述EHD推进器关闭时启用所述散热器的自然对流方式散热。
[0044]根据该实施方式，当所述散热器的自然对流方式散热可以满足所述散热器散热要求时，可将所述EHD推进器关闭，既节能又省钱。
[0045]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第十三种可能的实施方式中，所述第一套电极可连接至负电压且所述第二套电极可连接至正电压或接地;或者所述第一套电极可连接至正电压且所述第二套电极可连接至负电压或接地。
[0046]该实施方式的优点在于甚至还可提高所述EHD推进器的电晕放电能力和容量，进而提高了所述EHD推进器的气流产生，同时允许灵活的实施方式。
[0047]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第十四种可能的实施方式中，所述第二套电极可电力接地且属于所述散热器。
[0048]这些实施例的优点为在一些实施方式中，可能出于安全原因/法规原因所述散热器需要接地，降低了事故的风险。
[0049]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第十五种可能的实施方式中，所述支撑结构与所述第一和第二套电极之间可为电绝缘且可采用金属化以防止附近的金属设备受到电磁干扰。
[0050]这些实施例的优点为在一些实施方式中，可能出于安全原因/法规原因需要所述散热器接地，降低了事故的风险。
[0051 ]根据所述第一方面，或其中前述的可能的实施方式中的任何一种可能的实施方式，在所述EHD推进器的第十六种可能的实施方式中，所述支撑结构可包括至少一个能够罩住所述第一套电极和/或所述第二套电极的栅格，