La plaque à eau - solution efficace de refroidissement

La plaque à eau - solution efficace de refroidissement

La plaque à eau ou plaque froide est considérée comme la solution la plus efficace pour le refroidissement des composants de forte puissance ou à flux surfacique élevé.
Atherm conçoit et fabrique plusieurs type de technologies de plaques de refroidissement à circulation de liquide, du prototype à la production en série.

Les plaques à eau ou plaques froides sont des dispositifs de refroidissement très efficaces pour les composants électroniques de puissance

Les plaques à eau ou plaques froides (liquid cold plates) sont des dispositifs de refroidissement très efficaces pour les composants électroniques de puissance (IGBT ou GTO par exemple) ou à flux surfacique élevé ainsi que pour la thermalisation des assemblages de cartes de composants plus « classiques » en milieu confiné. Parmi les technologies traditionnelles, on peut même les considérer comme LE système le plus performant.

Atherm est spécialisée dans la conception et la fabrication de plusieurs types de technologies de plaques de refroidissement à circulation de liquide, du prototype à la production en série.

Principe de fonctionnement des plaques froides

Le principe de fonctionnement des plaques froides repose sur la circulation d'un liquide à l'intérieur d'une plaque métallique afin de refroidir tout type de composant électronique monté en contact direct avec ladite plaque. Le fluide utilisé est généralement un mélange d'eau et de glycol, mais d'autres types de fluides peuvent être utilisés. Le contact direct avec la plaque froide en métal permet de dissiper par conduction la puissance du composant dans le fluide circulant en convection forcée à l'intérieur des canaux de la plaque à eau.

Les plaques à eau sont reliées à une boucle de refroidissement pour permettre la dissipation de la puissance à l'extérieur de la salle ou de l'armoire des composants.

Design des plaques froides

Le design des plaques froides, et principalement des canaux internes, est le résultat de calculs et de simulations thermiques, ainsi que de l'expérience d'Atherm pour répondre aux spécifications et contraintes de chaque application. Les connectiques en entrée et en sortie des plaques peuvent être de divers types : à visser, sertir ou de type « connecteurs rapides » en fonction des besoins.

Les plaques à eau présentent de nombreux avantages

Les plaques à eau présentent de nombreux avantages, notamment la possibilité de dissiper plusieurs kW, une grande plage de température de fonctionnement, une faible résistance thermique, une adaptation du design à de nombreuses applications, performances et dimensions, ainsi que plusieurs technologies disponibles. Parmi ces technologies, on trouve les plaques froides FSW, les plaques à eau brasées sous vide, les tubes sertis, les plaques froides en cuivre à tubes brasés, l'usinage forage, le collage ou les systèmes à joints.

Les plaques froides réalisées par FSW

Les plaques réalisées par FSW ou par brasage sous vide, permettent d'intégrer des fonctions thermiques complexes et efficaces dans le but d'améliorer les échanges et ainsi augmenter la performance. Elles sont généralement réalisées en aluminium, ce matériau apportant un ratio optimal entre cout et performance. Qui plus est, sa légèreté permet de répondre aux contraintes de l'avionique.

Les plaques à tubes sertis sont réalisées par l'assemblage de tubes cintrés insérés dans une plaque de base usinée. Les composants électroniques sont montés sur la base de la plaque. Les tubes peuvent être en aluminium, cuivre ou acier inox et sont généralement sertis, collés ou brasés afin d'assurer un bon contact thermique. Elles sont généralement d'un cout modéré et présentent des performances « moyennes».

Les plaques à eau ou plaques froides : des solutions de refroidissement efficaces

En somme, les plaques à eau ou plaques froides sont des solutions efficaces et performantes pour refroidir les composants électroniques à forte puissance ou à flux surfacique élevé. Atherm propose plusieurs technologies de plaques de refroidissement à circulation de liquide, avec des designs adaptés à de nombreuses applications et des avantages tels qu'une faible résistance thermique et une grande plage de température de fonctionnement. Elles sont utilisées avec succès depuis de nombreuses années dans les secteurs du ferroviaire, de l'aéronautique et du médical.

Publié le : 19-05-2023

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