电子设备的均温散热装置的制作方法

文档序号:22754685发布日期:2020-10-31 09:50阅读:106来源:国知局
电子设备的均温散热装置的制作方法

本发明涉及电子设备的散热技术领域,尤其涉及一种电子设备的均温散热装置。



背景技术:

在电子设备中,由于芯片等在工作时产生大量的热量,需要对其进行散热。

现有的风冷散热中,通常是在电子设备一端安装散热风扇,散热风扇吹动空气从电子设备的一端流向另一端,从而实现对电子设备的风冷散热。

然而,上述方案中,由于结构限制,该散热风扇并不能对电子设备进行均匀的风冷散热,在上述散热风扇的吹动下,该电子设备表面的芯片等发热元件在不同区域仍存在较大的温度差,从而导致电子设备并不能达到理想的工作性能,即,如何将电子设备中芯片等发热元件的温度差异减小是一个亟待解决的问题。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种电子设备的均温散热装置,其中,该均温散热装置包括壳体单元和基板单元;该壳体单元具有入风口和出风口,基板单元置于壳体单元内,该基板单元具有自入风口向出风口方向延伸的第一表面和第二表面,该第一表面和第二表面用于放置发热芯片;其中,在基板单元与入风口之间还设有第一均流区域;

即,本申请实施例中,通过将壳体单元入风口的一端加长,使基板单元与入风口之间形成第一均流区域,该第一均流区域可以作为冷却风的缓冲区,在该第一均流区域,冷却风垂直于吹风方向的横截面的风速被调整均匀,然后再流向基板单元,可使基板单元不同区域之间及不同基板单元之间接受的冷却风风量均匀,从而调整该基板单元由于冷却风风量不均匀造成的温度差异;也就是说,本申请实施例的均温散热装置可以同时使壳体单元内不同位置的基板单元之间、同一个基板单元上不同区域的发热元件之间的温度差减小,从而解决了风冷散热中电子设备的芯片等发热元件存在较大温差的情况,进而可使电子设备上的芯片等处于理想的工作性能。

本申请实施例提供了一种电子设备的均温散热装置,所述均温散热装置包括:

壳体单元,所述壳体单元具有沿第一方向相对设置的入风口和出风口;

基板单元,设于所述壳体单元内,所述基板单元包括第一表面和第二表面,所述第一表面和所述第二表面自所述入风口向所述出风口方向延伸;

其中,所述基板单元靠近所述入风口的第一端与所述入风口相距第一距离,以使所述基板单元的第一端与所述入风口之间形成第一均流区域。

本公开实施例中,所述入风口布置有风扇单元,所述风扇单元的吹风方向为自所述入风口吹向所述出风口;

所述第一距离应不小于数值(d0/2)/tanθ,其中,d0为所述风扇单元的轮毂直径,θ为所述风扇单元的吹风方向相较所述第一方向的偏离角度。

本公开实施例中,所述第一距离不大于数值d/tanθ,其中,d为风扇单元40的叶轮直径。

本公开实施例中,所述均温散热装置还包括:

散热片单元,包括多个第一散热片和多个第二散热片,所述多个第一散热片沿垂直于所述第一方向的第二方向平行间隔的布置于所述第一表面,所述多个第二散热片沿所述第二方向平行间隔的布置于所述第二表面;

其中,沿着所述第一方向,所述第一表面间隔布设有多个第一发热元件列,并且所述第一发热元件列的散热面积沿所述第一方向递增。

本公开实施例中,沿着所述第一方向,相邻所述第一发热元件列的间距保持不变,所述第二散热片的散热面积递增,以使所述第一发热元件列的散热面积沿着所述第一方向递增;或者,

沿着所述第一方向,所述第二散热片的散热面积保持不变,相邻所述第一发热元件列的间距递增,以使所述第一发热元件列的散热面积沿着所述第一方向递增。

本公开实施例中,所述基板单元包括靠近所述入风口的第一散热区和靠近所述出风口的第二散热区;

在所述第一散热区,相邻所述第一发热元件列的间距保持不变,所述第二散热片的散热面积沿所述第一方向递增;

在所述第二散热区,所述第二散热片的散热面积保持不变,相邻所述第一发热元件列的间距沿所述第一方向递增。

本公开实施例中在所述第一散热区,相邻所述第一发热元件列的间距以第一间距保持不变;

在所述第二散热区,沿着所述第一方向,相邻所述第一发热元件列的间距自所述第一间距递增至第二间距,所述第二间距大于所述第一间距。

本公开实施例中,在所述第一散热区,所述第二散热片的高度沿所述第一方向递增,以使所述第二散热片的散热面积沿所述第一方向递增;

在所述第二散热区,所述第二散热片的高度保持不变,以使所述第二散热片的散热面积保持不变。

本公开实施例中,在所述第一散热区,所述第二散热片的高度沿所述第一方向线性增大;或者,

在所述第一散热区,所述第二散热片的高度沿所述第一方向阶梯增大。

本公开实施例中,在所述第一散热区,所述第二散热片平行间隔布置的密度沿着所述第一方向递增,以使所述第二散热片的散热面积沿所述第一方向递增;

在所述第二散热区,所述第二散热片平行间隔布置的密度保持不变,以使所述第二散热片的散热面积保持不变。

本公开实施例中,在所述壳体单元内,多个所述基板单元平行堆叠设置。

本公开实施例中,所述基板单元靠近所述出风口的第二端与所述出风口相距第二距离,以使所述基板单元的第二端与所述出风口之间形成第二均流区域。

本公开实施例中,所述出风口处设有负压风扇,所述第二距离介于所述负压风扇的轮毂直径的一半与该轮毂直径之间。

本公开实施例中,在所述第一均流区域设有导风板,所述导风板的一端搭接于所述基板单元的第一端,所述导风板的另一端搭接于所述入风口;和/或,

在所述第一均流区域设有均流板,所述均流板垂直于所述第一方向设置,所述均流板上设有均流通孔。

本公开实施例中,所述第二表面沿着所述第一方向布设有多个第二发热元件列;

在所述第一散热区,相邻所述第二发热元件列的间距保持不变,所述第一散热片的散热面积沿所述第一方向递增;

在所述第二散热区,所述第一散热片的散热面积保持不变,相邻所述第二发热元件列的间距沿所述第一方向递增。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本申请实施例中,该均温散热装置包括壳体单元和基板单元;该壳体单元具有入风口和出风口,基板单元置于壳体单元内,该基板单元具有自入风口向出风口方向延伸的第一表面和第二表面,该第一表面和第二表面用于放置发热芯片;其中,在基板单元与入风口之间还设有第一均流区域;即,本申请实施例中,通过将壳体单元入风口的一端加长,使基板单元与入风口之间形成第一均流区域,该第一均流区域可以作为冷却风的缓冲区,在该第一均流区域,冷却风垂直于吹风方向的横截面的风速被调整均匀,然后再流向基板单元,可使基板单元不同区域之间及不同基板单元之间接受的冷却风风量均匀,从而调整该基板单元由于冷却风风量不均匀造成的温度差异;也就是说,本申请实施例的均温散热装置可以同时使壳体单元内不同位置的基板单元之间、同一个基板单元上不同区域的发热元件之间的温度差减小,从而解决了风冷散热中电子设备的芯片等发热元件存在较大温差的情况,进而可使电子设备上的芯片等处于理想的工作性能。

附图说明

图1为现有技术中算力板风冷散热的结构示意图。

图2为本申请实施例中所述均温散热装置的结构示意图。

图3为图2的剖视结构示意图。

图4为本申请实施例中所述基板单元装设所述散热片单元的结构示意图。

图5为本申请实施例中所述冷却风和所述第一发热元件列随着所述第一方向温度升高的示意图。

图6为本申请实施例中所述基板单元的结构示意图。

图7为本申请实施例中所述第二散热片的一种结构示意图。

图8为本申请实施例中所述第二散热片的一种结构示意图。

图9为本申请实施例中所述第二散热片的一种结构示意图。

图10为图9中q1~q8部分的剖视结构示意图。

图11为本申请实施例中所述第一均流区域设有所述导风板的结构示意图。

图12为本申请实施例中所述第一均流区域设有所述均流板的结构示意图。

图13为本申请实施例中所述风扇单元的吹风方向相较所述第一方向的偏离角度的示意图。

附图标记

01-算力板,02-风扇,

10-壳体单元,11-入风口,12-出风口,13-第一均流区域,14-第二均流区域,

20-基板单元,21-第一发热元件列,22-分界线,23-第一散热区,24-第二散热区,

30-散热片单元,31-第一散热片,32-第二散热片,

40-风扇单元,

50-导风板,

60-均流板,

a1-第一方向,a2-第二方向,

d1-第一间距,d2-第二间距。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

概述

目前,电子设备由于发热普遍需要风冷散热。利用asic芯片进行计算的算力设备已经得到广泛使用,特别是以比特币为代表的虚拟货币的产生,更加促进了算力设备的大量使用。一台算力设备上有多块算力板,一块算力板上集中了几十上百颗asic芯片,它们在满负荷工作时,单颗芯片产生的热量低至几瓦,高至十几瓦不等,通常散热方式是在芯片上下设置散热器然后利用风扇进行风冷散热,冷却风从算力设备一侧流进,另一侧流出。

随着单芯片功率的上升,整机功率增加,对整机性能要求也越来越高,且芯片需要工作在一定温度范围内,才能达到最理想的性能,如何将算力设备整机算力板板间和算力板内芯片温度差异减小,并将其控制在理想温度区间内,已经成为算力设备设计领域中不可缺少的考量因素。

现有常用的风冷散热方案至少暴露出两个问题:

其一,算力设备的算力板01之间散热差异较大。对于传统算力设备结构,由于风扇02出风是螺旋流线,且风扇轴中心区域也无流线流出,此外,风扇紧挨算力板,风从风扇流出后即刻进入散热器缝隙,被算力板强制分风量,这必然导致算力板与算力板之间的风量不平衡,而整机温度控制都会以最高温度点控制,板与板之间差异越大,那么必然会造成某些算力板偏离最佳温度点较远,无法达到最理想的性能,且控制上为压制最高温度点,风扇转速会偏高,不利于算力设备节能。

其二,算力板内部芯片温度一致性较差。由q=cq_mδt知,空气比热容c比较低,即使在较大风量q_m情况下,空气自身温升δt还是有几十℃,这必然导致从进风侧到出风侧不同位置的芯片对应的冷却介质风的温度不一样,假设芯片分布间距和散热器面积都一致,则对于某一个芯片而言,冷却介质风与芯片之间温度差恒定,那么从入风侧到出风侧,芯片温度会随着冷却介质风温度增高而增高,且前后芯片温差与空气自身温升δt一样,高达几十摄氏度。即,随着冷却介质风的流向,前后芯片存在一个较大的、不可忽略的温度差,该温度差同样导致算力板无法达到最理想的性能。

基于上述,本申请实施例提供了一种电子设备的均温散热装置,该均温散热装置包括壳体单元10和基板单元20:该壳体单元10具有沿第一方向相对设置的入风口11和出风口12;该第一方向即为入风口指向出风口的方向;该基板单元20设于所述壳体单元10内,基板单元20包括第一表面和第二表面,所述第一表面和所述第二表面自所述入风口11向所述出风口12方向延伸;其中,基板单元20靠近入风口11的第一端与入风口11相距第一距离,以使基板单元20的第一端与入风口11之间形成第一均流区域13。

本实施例中,结合图2,该壳体单元例如呈长方体状,壳体单元内设有基板单元,基板单元例如可为虚拟货币挖矿机中算力板,该基板单元的第一表面和第二表面自入风口向出风口方向延伸,该第一表面和第二表面用于放置发热芯片;其中,在基板单元与入风口之间设有第一均流区域。

即,本申请实施例中,通过将壳体单元入风口的一端加长,使基板单元与入风口之间形成第一均流区域,该第一均流区域可以作为冷却风的缓冲区,在该第一均流区域,冷却风垂直于吹风方向的横截面的风速被调整均匀,然后再流向基板单元,可使基板单元不同区域之间及不同基板单元之间接受的冷却风风量均匀,从而调整该基板单元由于冷却风风量不均匀造成的温度差异;也就是说,本申请实施例的均温散热装置可以同时使壳体单元内不同位置的基板单元之间、同一个基板单元上不同区域的发热元件之间的温度差减小,从而解决了风冷散热中电子设备的芯片等发热元件存在较大温差的情况,进而可使电子设备上的芯片等处于理想的工作性能。

一种可能实施方式中,该入风口11布置有风扇单元40,风扇单元40的吹风方向为自入风口11吹向所述出风口12;该第一距离d应不小于数值(d0/2)/tanθ,其中,d0为风扇单元40的轮毂直径;优选地,(d0/2)/tanθ≤d≤d/tanθ;其中,d为风扇单元40的叶轮直径,θ为风扇单元的吹风方向相较第一方向的偏离角度。

结合图13,本申请实施例中,该加长的第一距离与入风口处放置的风扇单元有关,具体的,该第一距离应不小于数值(d0/2)/tanθ,其中,d0为风扇单元中不转动的轮毂的直径,θ为叶轮转动产生的吹风方向相较第一方向的偏离角度,并且,根据实际使用的风扇单元,该偏离角度θ可通过仿真测试得出。

一种可能实施方式中,该均温散热装置包括壳体单元10、基板单元20和散热片单元30;该壳体单元10具有沿第一方向a1相对设置的入风口11和出风口12;该基板单元20设于壳体单元10内,该基板单元20包括第一表面和第二表面,第一表面和第二表面自入风口11向出风口12方向延伸;该散热片单元30包括多个第一散热片31和多个第二散热片32,多个第一散热片31沿垂直于第一方向a1的第二方向a2平行间隔的布置于第一表面,多个第二散热片32沿第二方向平行间隔的布置于第二表面;其中,沿着第一方向,该第一表面间隔布设有多个第一发热元件列21,并且该第一发热元件列21的散热面积沿第一方向递增;该基板单元20靠近入风口11的第一端与入风口11相距第一距离,以使基板单元20的第一端与入风口11之间形成第一均流区域13。

具体的,结合图2,该壳体单元例如呈长方体状,壳体单元内设有基板单元,基板单元例如可为虚拟货币挖矿机中算力板,该基板单元的第一表面和第二表面自入风口向出风口方向延伸,然后,在第一表面和第二表面分别设有多个第一散热片和多个第二散热片;其中,结合图3、4,该多个第一散热片沿垂直于第一方向的第二方向平行间隔的布设在第一表面,同理,该多个第二散热片沿第二方向平行间隔的布设在第二表面,第一散热片和第二散热片分别自第一表面和第二表面向基板单元的两侧延伸;这样,例如多个第一散热片之间形成冷却风的风道,冷却风自入风口流向出风口的过程中从第一散热片表面吸收热量并对第一散热片降温,该热量是设于基板单元上的发热元件经基板单元传导到第一散热片的,该第二散热片的降温过程与第一散热片类似,不再赘述。

可理解的,例如,可在上述第一表面和第二表面分别设置散热器,该散热器的散热翅即为上述第一散热片和第二散热片。

然后,一方面,结合图6,在基板单元的第一表面设有第一发热元件列,该第一发热元件列沿着上述第一方向间隔布置,并且,第一发热元件列的散热面积沿着第一方向递增;即,本实施例中,通过对每一个第一发热元件列的散热面积的调整来调整冷却风在从入风口向出风口流动过程中吸收的热量。

具体结合图5,x方向为冷却风的流向,可理解的,在未对上述第一发热元件列所对应的散热面积进行调整之前,假定第一发热元件列中每颗芯片的散热面积足够大,且每个芯片的散热面积一致,冷却风从基板单元的一端流向另一端,在这个过程中,由于冷却风吸收热量导致冷却风的温度上升(图5中温度曲线f1),并且假定冷却风在对第一发热元件列风冷散热过程中,冷却风与第一发热元件列的温度差值为固定,则,沿着冷却风的流向(图5中x方向),第一发热元件列的温度上升(图5中温度曲线f2);也就是说,此时,该第一发热元件列在入风口和出风口存在温度差,该温度差导致基板单元上不同区域的发热元件温度不均匀,从而影响了基板单元整体工作性能的提升;本申请实施例中,如上所述,逆着冷却风的流向,通过逐渐减小每一个第一发热元件列所对应的散热面积来逐渐增大发热元件与冷却风之间的温差;也就是说,通过本申请实施例中上述设置,可以在入风口一端逐渐增加发热元件列与冷却风之间的温差,同时在出风口一端逐渐减小发热元件列与冷却风之间的温差,从而使基板单元上发热元件的温度沿冷却风的方向逐渐趋于一致;即,结合图5,图5中温度曲线f2左端上升,右端保持不变(为设定的目标温度),进而趋于水平(曲线f3),从而减小了发热元件在入风口和出风口的温度差,提高了基板单元在沿着第一方向上不同区域发热元件之间的温度均匀性。

此外,另一方面,结合图2,该基板单元靠近入风口的第一端与壳体单元的入风口之间具有第一距离,即,该壳体单元在入风口一端加长设置,这样使得该基板单元的第一端与入风口之间形成一个缓冲区域,即第一均流区域,该第一均流区域可以使从入风口流入的冷却风在垂直于流向的横截面上流速均匀,然后,各处流速均匀的冷却风再流经基板单元,可以使基板单元均匀散热,提高了基板单元在垂直于第一方向的横截面各处的温度均匀性。

本申请实施例中,该均温散热装置包括壳体单元、基板单元和散热片单元;该壳体单元具有入风口和出风口,基板单元置于壳体单元内,该基板单元具有自入风口向出风口方向延伸的第一表面和第二表面,在第一表面和第二表面上分别布置有多个第一散热片和多个第二散热片;在第一表面上设有沿第一方向的间隔排布的多个第一发热元件列;然后,第一发热元件列的散热面积沿着第一方向递增;此外,在基板单元与入风口之间还设有第一均流区域;

即,本申请实施例中,一方面,通过将壳体单元的一端加长,使基板单元与入风口之间形成第一均流区域,该第一均流区域可以作为冷却风的缓冲区,在该第一均流区域,冷却风垂直于流向的横截面的风速被调整均匀,然后再流向基板单元,可使不同基板单元之间接受的冷却风风量均匀,从而调整基板单元之间由于冷却风风量不均匀造成的温度差异;

另一方面,可理解的,由于冷却风在流经基板单元的过程中,冷却风会不断吸收热量,进而冷却风的温度逐渐升高,这就导致了设在基板单元上的芯片等的温度会沿着冷却风的流向逐渐增大,即导致芯片温度的不均匀,在入风口处芯片的温度偏低,在出风口处芯片的温度偏高;本申请实施例中,逆着冷却风的流向,通过逐渐减小每一个第一发热元件列所对应的散热面积来逐渐增大发热元件与冷却风之间的温差;也就是说,通过本申请实施例中上述设置,可以在入风口一端逐渐增加发热元件列与冷却风之间的温差,同时在出风口一端逐渐减小发热元件列与冷却风之间的温差,从而使基板单元上发热元件的温度沿冷却风的方向逐渐趋于一致;

也就是说,本申请实施例的均温散热装置可以同时使壳体单元内不同位置的基板单元之间、同一个基板单元上不同区域的发热元件之间的温度差减小,从而解决了风冷散热中电子设备的芯片等发热元件存在较大温差的情况,进而可使电子设备上的芯片等处于理想的工作性能。

一种可能实施方式中,沿着第一方向,相邻第一发热元件列21的间距保持不变,该第二散热片32的散热面积递增,以使第一发热元件列21的散热面积沿着第一方向递增;或者,沿着第一方向,该第二散热片32的散热面积保持不变,相邻第一发热元件列21的间距递增,以使第一发热元件列21的散热面积沿着第一方向递增。

可理解的,该基板单元例如可为铝基板,铝基板的传热性能良好,这样,设在铝基板第一表面的第一发热元件列产生的热量大部分经过铝基板传导至第二散热片,然后经冷却风风冷散热,也就是说,对于设在基板单元第一表面的第一发热元件列,其产生的热量主要通过第二散热片散热;进而,可理解的,相邻第一发热元件列的间距和该第二散热片的散热面积均影响第一发热元件列的散热面积;即该第一发热元件列的散热面积包括其所对应的铝基板面积以及所对应的散热器的散热面积;铝基板的面积是芯片热量出来后通过导热的形式散热的导热面积,散热器的散热面积是热量最后散给空气时以对流换热形式散热的对流换热面积,这是发热元件热量散发出来的两个阶段;本实施例中,例如可通过改变第一发热元件列的间距或者改变第二散热片的散热面积实现上述改变第一发热元件列的散热面积的技术效果。

具体的,沿着第一方向,可使相邻第一发热元件列的间距保持不变,然后使该第二散热片的散热面积逐渐增大,这样实现第一发热元件列所对应散热面积逐渐增大的效果;或者,沿着第一方向,可使相邻第一发热元件列的间距逐渐增大,而同时保持该第二散热片的散热面积不变,这样实现第一发热元件列所对应散热面积逐渐增大的效果。

上述实施例中,例如当相邻第一发热元件列的间距递增时,会造成基板单元上发热元件密度下降,而当第二散热片的散热面积递增时,会造成基板单元整体占用空间的增大。

为了平衡上述缺陷,一种可能实施方式中,该基板单元20包括靠近入风口11的第一散热区23和靠近出风口12的第二散热区24;在第一散热区23,相邻第一发热元件列21的间距保持不变,该第二散热片32的散热面积沿第一方向递增;在第二散热区24,该第二散热片32的散热面积保持不变,相邻第一发热元件列21的间距沿第一方向递增。

即,本实施例中,将上述改变相邻第一发热元件列的间距和改变第二散热片的散热面积结合应用,从而能够避免单独应用时造成的结构限制。

一种可能实施方式中,在第一散热区23,相邻第一发热元件列21的间距以第一间距保持d1不变;在第二散热区24,沿着第一方向,相邻第一发热元件列21的间距自第一间距d1递增至第二间距d2,该第二间距d2大于第一间距d1。

结合图6,在该第一散热区,例如相邻的第一发热元件列的间距以较小的第一间距保持不变,然后,在该第二散热区,相邻的第一发热元件列的间距从较小的第一间距逐渐增大到较大的第二间距;即,在第一散热区,依靠逐渐增大的第二散热片的散热面积来逐渐减小发热元件与冷却风之间的温度差,而在第二散热区域,为了克服不断增加第二散热片的散热面积带来的结构限制,可以逐渐增加相邻第一发热元件列的间距,从而逐渐减小发热元件与冷却风之间的温度差。

一种可能实施方式中,在第一散热区23,该第二散热片32的高度沿第一方向递增,以使第二散热片32的散热面积沿第一方向递增;在第二散热区24,该第二散热片32的高度保持不变,以使第二散热片32的散热面积保持不变。

结合图7、8,本实施例中,通过改变第二散热片的高度来改变第二散热片的散热面积,进而改变第一发热元件列所对应的散热面积;例如,在第一散热区,该第二散热片的高度从第一高度逐渐增大到第二高度,然后,在第二散热区,该第二散热片以第二高度保持不变。

更具体的,在第一散热区,例如,参看图7,该第二散热片的高度沿第一方向呈线性增大,或者,参看图8,该第二散热片的高度沿第一方向呈阶梯增大。

一种可能实施方式中,在第一散热区23,该第二散热片32平行间隔布置的密度沿着第一方向递增,以使第二散热片32的散热面积沿第一方向递增;在第二散热区24,该第二散热片32平行间隔布置的密度保持不变,以使第二散热片的散热面积保持不变。

结合图9、10,本实施例中,通过改变第二散热片的平行间隔密度来改变第二散热片的散热面积,进而改变第一发热元件列所对应的散热面积;例如,在第一散热区,该第二散热片的密度从第一密度(图10中q1部分)逐渐增大到第二密度(图10中q8部分),然后,在第二散热区,该第二散热片以第二密度(图10中q8部分)保持不变。

一种可能实施方式中,在该壳体单元内,多个基板单元平行堆叠设置。结合上述及图2、3,由于冷却风流经第一均流区域后,在垂直于第一方向的横截面上各处流速均匀,这样,当多个基板单元堆叠设置时,各个基板单元之间能够接受到的冷却风流速均匀,从而可使各个基板单元相互之间均匀散热。

一种可能实施方式中,该基板单元20靠近出风口12的第二端与出风口12相距第二距离,以使基板单元20的第二端与出风口12之间形成第二均流区域14。

参看图2,由于当出风口贴近算力板时,没有空间形成负压区域,这样会影响均温效果,本实施例中,类似第一均流区域,出风口处同样加长设置,即还可在基板单元靠近出风口的第二端与出风口之间设置第二均流区域,然后在出风口设置负压风扇,这样,该第二均流区域可避免风扇轴的影响,可进一步使冷却风在垂直于流向的横截面上流速均匀;其中,该第二距离应介于出风口处负压风扇的轮毂直径与该轮毂直径的一半之间。

一种可能实施方式中,在第一均流区域13设有导风板50,该导风板50的一端搭接于基板单元20的第一端,该导风板50的另一端搭接于入风口11;和/或,在第一均流区域13设有均流板60,该均流板60垂直于第一方向设置,该均流板60上设有均流通孔。

即,本实施例中,为了更好的调整冷却风流速的均匀性,一方面,参看图11,可以在第一均流区域设置导风板,该导风板的两端分别搭接于基板单元的第一端和入风口,这样,可理解的,根据实际需要和测量,通过调整导风板的倾斜角度,该导风板可将冷却风均匀分割,从而该冷却风可对基板单元在垂直于冷却风流向的横截面上均匀散热;另一方面,参看图12,可以在第一均流区域设置均流板,该均流板垂直于第一方向设置,该均流板上设有均流通孔,这样,可理解的,根据实际需要和测量,通过调整均流通孔的分布和孔径,该均流板可调整冷却风在垂直于流向的横截面上的均匀性,从而对基板单元均匀散热。

上述实施例中,该导风板和均流板可分别单独使用,或者可结合使用。

一种可能实施方式中,该第二表面沿着第一方向布设有多个第二发热元件列;在第一散热区,相邻第二发热元件列的间距保持不变,该第一散热片的散热面积沿第一方向递增;在第二散热区,该第一散热片的散热面积保持不变,相邻第二发热元件列的间距沿第一方向递增。

上述描述了在基板单元的一面设置发热元件的情况,即在基板单元的第一表面设置第一发热元件列的情况,可理解的,该基板单元还可在两个表面均布置发热元件,即,该第二表面沿着第一方向布设有多个第二发热元件列,此时,类似的,该第二发热元件列和第一散热片的设置可参考上述实施例,不再赘述。

具体的,关于上述实施例中第一间距、第二间距的确定,及第一散热区域、第二散热区域的划分的一种可能实施方法可参考如下步骤。

具体步骤:

s1、根据均温优化工况(发热元件的发热功率和风扇单元的风量)进行单颗发热元件热仿真(此时芯片的散热面积足够大),依据仿真结果初步确定单颗发热元件需要的最佳间距d2(上述第二间距)及发热元件与冷却风的温差δt1,由此可确定基板单元在该优化工况下将最热发热元件的芯片温度理论上能够降低至t=t2+δt1,其中t2为冷却介质在基板单元靠近出风口位置的温度,进而确定基板单元均温优化的目标温度t=t。

s2、根据均温优化工况(发热元件的发热功率和风扇单元的风量)进行多颗发热元件热仿真,其中多颗发热元件沿冷却风流向按最小的等间距d1(上述第一间距)排列,以此确定发热元件在最小间距d1情况下与冷却风温差δt2。

s3、假设基板单元上沿冷却风流向的第一发热元件列排列的总列数为n,则可根据优化工况(发热元件的发热功率和风扇单元的风量)理论计算出冷却风经过单列第一发热元件列后的温升又假设第一散热区中第一发热元件列按最小间距d1排列列数为m,则第m列芯片温度tm=t1+mδt3+δt2=t,其中t1为冷却介质在基板单元靠近入风口位置的温度,由此推算出取整,进而确定第一发热元件列按最小间距排列和间距递增排列的分界线,即第一散热区和第二散热区的分界线22。

s4、第二散热区中第一发热元件列的间距逐渐稀疏,通过拉宽第一发热元件列的间距增大铝基板(基板单元)散热面积,减小发热元件与冷却风之间温差,减小的温差值用于平衡冷却风经过发热元件列吸热引起的温升值δt3,从而将在该第二散热区中第一发热元件列的的芯片温度保持在目标温度t,具体的间距变化梯度尺寸可根据整机热仿真调整确定,由此确定基板单元排布n列第一发热元件列需要的排布空间,进而确定基板单元长度。

s5、第一散热区中第一发热元件列的间距按d1等间距排列,若该区域中第二散热片结构尺寸一致,则第一发热元件列的温度受冷却风沿流向不断吸热温度升高的影响,从入风口的第一发热元件列到靠近出风口的最后一个第一发热元件列呈现线性爬升形态,又铝基板上第二散热片作为主要散热途径,且该第一散热区中最后一列第一发热元件列的芯片温度tm作为均温的目标温度,因此,该第一散热区中第二散热片的散热面积需要沿冷却风流向递增的规律进行调整,通过减小靠近入风口第二散热片的散热面积,增大第一发热元件列与冷却风之间温差,增大的温差值用于平衡冷却风经过第一发热元件列吸热引起的温升值δt3。即可依据冷却风温升调整第二散热片尺寸及变化梯度,冷却风温度越低的位置第二散热片面积越小,从而增大该位置发热元件与冷却风温度差,让第一散热区中第一发热元件列的芯片温度控制在目标温度t,具体实施方式,将第一散热区中第二散热片做成坡度型,即通过改变散热器翅片高度来改变第二散热片面积,从入风口到分界点第二散热片的高度呈现线性变化,尾部第二散热区中第二散热片的高度不变。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。

还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本发明保护的范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1