[发明专利]一种主动式多级热管理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备散热技术领域。

背景技术

高功放的TR组件（接收发射组件）多为阵列化应用，在一个常规阵面下通常包含几十乃至上百个TR组件及相应的散热通道。在工程界，如何将冷却资源合理分配给每个TR组件，使TR组件实现均匀的温度分布是一个迫切需要解决的问题。

阵列化产品在工程应用中常采取功能区域化，即不同的区域实现不同的功能，而不同的功能必然导致各区域间温度分布的不同。因此，如何将有限的冷却资源按温度的具体差异进行实时、精细动态分配是一个难题。

传统的阵列散热技术主要采用被动分流方式，即并不考虑各元器件的发热情况统一进行散热，其散热效果的稳定度和均匀度较难达到工程要求。同时，实际加工装配精度及负载波动等扰动对散热均匀性也有较大影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种流量可控的多通道散热阵列，每个通道嵌入一个电控阀主动控制冷却资源的流量，实现冷却资源在待散热元器件处按需分配，以达到良好的均温性，提高冷却资源的利用率，提高阵列的电性能。

本发明提供的一种主动式多级热管理装置，包括：

被动分流单元，用于将冷却资源分成多个支路并送入多个主动分流单元中，以及用于回收多个主动分流单元输出的冷却资源；

主动分流单元，用于根据控制信号调节冷却资源对其对应的热源元件进行冷却；

流量控制单元，用于根据各个主动分流单元对应的热源元件的温度分别向各个主动分流单元发出所述控制信号。

进一步，主动分流单元包括散热通道、电控阀、冷却资源入口以及冷却资源出口；

冷却资源入口与散热通道的一端连通，冷却资源出口与散热微通道的另一端连通；

电控阀设置于冷却资源入口处；电控阀接收所述控制信号，并根据控制信号开启或关闭。

进一步，主动分流单元上布设有待冷却的热源元件。

进一步，所述散热通道上镀有导热层，热源元件粘贴于导热层上。

进一步，毗邻所述热源元件处设置有热敏电阻，所述热敏电阻与流量控制单元具有信号连接。

进一步，所述控制信号为PWM信号，所述流量控制单元用于通过调整控制信号的占空比进而控制冷却资源进入散热通道的流量。

本发明还提供了一种主动式多级热管理方法，包括：

将冷却资源分成多个支路；

在各个支路中，根据该支路对应的热源元件的温度调节进入到该支路的冷却资源对所述热源元件进行冷却；

收集各个支路使用之后的冷却资源。

进一步，通过调整各个支路中电控阀控制信号的占空比进而控制冷却资源进入各支路的流量；所述控制信号为PWM信号。

进一步，通过毗邻于热源元件的热敏电阻采集该热源元件的温度。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1.本发明装置可根据待冷却热源元件的数量，增加主动分流单元，阵列可扩展性及通用性较强；

2.冷却资源按需分配，提高了系统的资源利用率；

3.针对热源元件的发热情况分别控制各主动分流单元的冷却资源流量，克服了被动散热设计均温性恶化的问题。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明的结构原理图。

图2为本发明中单个主动分流单元的结构原理图。

图3为本发明中单个主动分流单元具体实施例的主视图。

图4为本发明中单个主动分流单元具体实施例的后视图。

图5为本发明一个具体实施例的结构图。

图6为本发明一个应用实施例的示意图。

图7为应用实施例中16个热源元件功耗相同时本发明的散热效果图。

图8为应用实施例中某组热源元件功耗减半时本发明的散热效果图。

图中标记：1为冷却资源入口；2为冷却资源出口；3为电控阀；4为被动分流单元；5为主动分流单元；6为冷却资源总入口；7为冷却资源总出口；8为密封圈；9为热源元件；10为散热通道。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，本发明装置包括被动分流单元、主动分流单元以及流量控制单元。