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5 choses à savoir sur le refroidissement par conduction (CCA)

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Partout où de l'énergie électrique est générée, il y a aussi une dissipation d'énergie qui chauffe les composants. Cette chaleur doit être évacuée pour éviter la surchauffe. Pour les semi-conducteurs, il existe une température de jonction maximale au-dessus de laquelle le semi-conducteur cesse de fonctionner. La bonne méthode pour dissiper l'excès de chaleur dépend fortement des conditions mécaniques et environnementales, ainsi que du domaine d'application. Le refroidissement par conduction est un moyen de transporter la chaleur sans avoir besoin de ventilateurs, et le fait de fournir un cadre métallique rend la solution encore plus robuste !

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5 choses à savoir sur le refroidissement par conduction (CCA)

  1. 1. Textmasterformat bearbeiten ▪ Second Level ▪ Third Level ▪ Fourth Level Fifth Level 27 Juin 2018 5 choses à savoir sur le refroidissement par conduction (CCA)
  2. 2. 2 Dissipation thermique pour les environnements difficiles Partout où de l'énergie électrique est générée, il y a aussi une dissipation d'énergie qui chauffe les composants. Cette chaleur doit être évacuée pour éviter la surchauffe. Pour les semi-conducteurs, il existe une température de jonction maximale au-dessus de laquelle le semi-conducteur cesse de fonctionner. La bonne méthode pour dissiper l'excès de chaleur dépend fortement des conditions mécaniques et environnementales, ainsi que du domaine d'application. Le refroidissement par conduction est un moyen de transporter la chaleur sans avoir besoin de ventilateurs, et le fait de fournir un cadre métallique rend la solution encore plus robuste ! 1 : Quelle est la différence entre le refroidissement par conduction et le refroidissement par convection ? 2 : Quels sont les avantages du refroidissement par convection par rapport au refroidissement par conduction ? 3 : Existe-t-il des composants COTS refroidis par conduction ? 4 : Y a-t-il d'autres arguments en faveur du refroidissement par conduction en plus de l'absence de ventilateurs ? 5 : Quelle plage de température peut être atteinte avec le refroidissement par conduction ?
  3. 3. Quelle est la différence entre conduction et refroidissement par convection ? ▪ Le refroidissement par convection est la méthode la plus simple pour refroidir les assemblages de cartes. Il se fait en guidant un flux d'air le long de la surface à refroidir. Le refroidissement par convection forcée utilise des ventilateurs pour souffler et diriger l'air vers les composants électroniques avec ou sans dissipateurs thermiques. ▪ Le refroidissement par conduction optimise le contact thermique pour conduire la chaleur de la source à la paroi extérieure du boitier. Le boitier devient lui-même un radiateur.
  4. 4. Quels sont les avantages du refroidissement par convection vs. refroidissement par conduction ? Refroidissement par convection forcée de l'air : ▪ C'est la méthode de refroidissement la plus efficace qui peut être réalisée facilement et à peu de frais. Bien que l'installation mécanique soit simple, certains facteurs peuvent s'avérer être de sérieux inconvénients, selon l'application. Avec l'air qui s'écoule, les impuretés et les liquides peuvent s'infiltrer dans l'appareil et peuvent causer des dommages. Un système de filtrage complexe peut réduire ce risque, mais un entretien régulier est nécessaire pendant le cycle de vie de l'équipement. Les ventilateurs de refroidissement ont également une durée de vie limitée et leur défaillance peut entraîner la perte totale de certains composants électroniques. Concepts refroidis par conduction : ▪ Ils offrent une plus grande souplesse que la convection, en particulier dans des conditions extrêmes. Cependant, le refroidissement par conduction nécessite une mise en œuvre minutieuse. Des mesures appropriées doivent être prises pour maximiser le transfert thermique entre le composant électronique refroidi et la paroi du boitier. D'une part, cela est assuré par le choix des bons matériaux. D'autre part, les cartes à l'intérieur du boitier doivent être correctement orientées, et les éléments conducteurs pour le refroidissement doivent avoir des masses telles qu'un transport de chaleur optimal soit garanti.
  5. 5. lhhExiste-t-il des COTS refroidis par conduction ? Composants disponibles ? Oui, bien sûr, bien sûr. Les normes IEEE 1101.2-1992 décrivent les spécifications pour les cartes Eurocard - donc toutes les cartes VMEbus et CompactPCI. Pour toutes les cartes cPCI et cPCI-Série, MEN propose également des enveloppes de refroidissement par conduction et même un système COTS complet refroidi par conduction. Il existe également des normes VITA pour les cartes PMC et autres modules enfichables. De plus, MEN pilote un nouveau standard combinant les technologies PICMG et VITA pour les modules COM robustes : Rugged COM Express (RCE) ou VITA 59. Cette norme définit un circuit imprimé légèrement adapté pour réaliser une enveloppe massive de refroidissement par conduction.
  6. 6. Existe-t-il d'autres arguments en faveur du refroidissement par conduction en plus de ne pas utiliser de ventilateurs ? Pour qu'un calculateur soit vraiment durci, il a besoin d'un boîtier robuste pour résister à des conditions climatiques extrêmes. Avec le bloc de métal massif qui est nécessaire pour le refroidissement par conduction, d'autres avantages viennent s'ajouter pour protéger l'électronique à l'intérieur. Cela inclut la protection contre la poussière, les produits chimiques ou l'humidité à l'intérieur d'un boitier étanche et la résistance aux chocs et aux vibrations en fixant fermement le bloc de métal à la carte porteuse ou au boitier du système. Les modules COM Express durcis sont même à 100% immunisés à la CEM grâce au couvercle en aluminium sur le dessus et sur les quatre côtés, ainsi qu'au couvercle inférieur de la carte porteuse.
  7. 7. Quelle plage de température peut être atteint avec le refroidissement par conduction ? En fonction de la puissance dissipée et des composants utilisés, la plage de température typique des produits MEN avec refroidissement par conduction est de -40 à +85°C. Cela convient parfaitement aux applications ferroviaires qui nécessitent pour l'équipement des plages de température de -40 à +70°C avec des pointes de 10 minutes à +85°C selon la norme EN 50155. Avec la robuste famille de modules COM Rugged COM Express, 5°C supplémentaires peuvent être dissipés en moyenne, en fonction du processeur. Chez MEN, tous les produits peuvent être testés et qualifiés dans notre laboratoire d'essai interne pour fonctionner dans des plages de températures étendues. ➢ Aperçu de nos compétences sur notre site internet ➢ Vidéo: Rencontre entre un module COM Express et un module RCE
  8. 8. www.men-france.fr/competencies/rugged-computing/

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