Tutkijat kehittävät elektroniikan lämpökytkintä

Illinoisin yliopiston tutkijat Urbana-Champaignissa ovat kehittäneet uuden tekniikan lämmönsiirron kytkemiseksi päälle tai pois.

Insinöörit ovat jo pitkään halunneet kytkeä lämpövirtauksia, erityisesti elektroniikkajärjestelmissä, joissa lämmönsiirron ohjaus voi merkittävästi parantaa järjestelmän suorituskykyä ja luotettavuutta.

"Lämpövirtausta tapahtuu aina, kun on korkeamman lämpötilan alue lähellä alhaisempaa lämpötilaa", toteaa William King, Andersenin mekaanisen tiedekunnan ja teknisen osaston professori ja projektipäällikkö. "Lämmönvirtauksen hallitsemiksi tutkijat suunnittelivat erityistä lämmönvirtausreittiä kuuman ja kylmän alueen välillä ja loivat sitten tavan katkaista lämmönkulun reitti haluttaessa."

"Teknologia perustuu nestemäisen metallipisaran liikkeeseen", sanoo apulaisprofessori ja projektipäällikkö Nenad Miljkovic. "Metallipisara voidaan sijoittaa lämmön virtauspolulle tai siirtää pois lämmönvirtausreitiltä lämmön virtauksen rajoittamiseksi."

Tutkijat osoittivat tekniikan nykyaikaisten elektroniikkajärjestelmien mallin mukaisesti. Kytkimen toisella puolella oli tehoelektroniikkakomponentti lämmönlähteenä ja kytkimen toisella puolella nestemäinen jäähdytys lämmönpoistoon. Kun kytkin oli päällä, lämpöä siirtyi yli 10 W/cm2. Kun kytkin oli pois päältä, lämpövirtaus putosi lähes 100-kertaisesti.

Tutkijoiden seuraava vaihe tutkimustyössä on integroida kytkin tehoelektroniikan kanssa piirilevylle ja saada aikaan toimiva prototyyppi myöhemmin tänä vuonna.

Aiheesta aiemmin:

Hyppivät pisarat jäähdyttävät