Rationale for Choosing Type of Heatsink Profile for New Design of Electronic Module Cooling System

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorNikolaenko, Yu. E.
dc.contributor.authorPekur, D. V.
dc.contributor.authorNikolaienko, T. Yu.
dc.contributor.authorKravets, V. Yu.
dc.date.accessioned2023-12-05T11:07:13Z
dc.date.available2023-12-05T11:07:13Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe reliable operation of complex electronic systems with increased heat generation is ensured by the use of efficient cooling systems, the cost of which is sometimes up to 45% of the cost of electronic modules that are cooled. In this regard, the development of new design solutions aimed at reducing the cost of electronic module cooling systems is an urgent task. In this work, a new design solution to reduce the cost of the basic version of the air cooling system of the transmit/receive (T/R) module is proposed. Instead of the heatsink case of the T/R module made by the method of milling from a solid aluminum plate 53 mm thick, a design is proposed, which consists of two parts: an improved case part, made by the method of milling from an aluminium plate with half the thickness, and a convective heat exchanger attached to it, made from a serial heatsink profile. Active electronic components are in contact with the surface of the heat exchanger through the windows in the case. The main part of this work is devoted to rationale for choosing the most advantageous from a thermal point of view heat sink profile from the existing serial profiles for use in the new cooling system. Using computer simulation, the thermal performance of the proposed cooling system was determined and compared in two versions: based on a serial heatsink profile of type 1 and based on a serial heatsink profile of type 2. Types 1 and 2 of the heatsink profile are similar, but have different geometric characteristics, different number of fins, different fin heights, different base thicknesses and different weights. The purpose of the simulation is to determine the most effective of them for use in the new T/R module cooling system. As a result of simulation, it is shown that the most effective for use in the design of the T/R module air cooling system is a serial type 1 heatsink profile, made of aluminum-magnesium alloy AD 31Т. It has a base thickness of 4 mm, a fin height of 21 mm, a fin pitch of 7 mm, a fin thickness at the base of 2.5 mm, and a fin thickness at the top of 1 mm.uk
dc.description.abstractotherНадiйна робота складних електронних систем з пiдвищеним тепловидiленням забезпечується застосуванням ефективних систем охолодження, вартiсть яких iнодi становить до 45% вiд вартостi електронних модулiв, якi охолоджуються. У зв’язку з цим, розробка нових конструктивних рiшень, спрямованих на здешевлення систем охолодження електронних модулiв, є актуальною задачею. В данiй роботi запропоновано нове конструктивне рiшення здешевлення базового варiанта повiтряної системи охолодження приймально-передавального модуля (ППМ). Замiсть корпуса-радiатора приймальнопередавального модуля, виконаного методом фрезерування з суцiльної алюмiнiєвої плити завтовшки 53 мм, запропонована конструкцiя, яка складається з двох частин: удосконаленої корпусної частини, виготовленої методом фрезерування з алюмiнiєвої плити з удвiчi меншою товщиною, та приєднаного до неї конвективного теплообмiнника, виготовленого з серiйного радiаторного профiлю. Активнi електроннi компоненти крiзь вiкна в корпуснiй частинi контактують з поверхнею теплообмiнника. Обгрунтуванню вибора найбiльш вигiдного з теплової точки зору радiаторного профiлю з iснуючих серiйних профiлiв для використання в новiй системi охолодження присвячена бiльша частина даної роботи. Методом комп’ютерного моделювання визначено та порiвняно тепловi характеристики запропонованої системи охолодження з конвективним теплообмiнником в двох варiантах виконання: на основi серiйного радiаторного профiлю типу 1 та на основi серiйного радiаторного профiлю типу 2. Типи 1 i 2 радiаторного профiлю мають близькi, але рiзнi геометричнi характеристики, рiзну кiлькiсть ребер, рiзну висоту ребер, рiзну товщину основи i рiзну масу. Метою моделювання є визначення найбiльш ефективного з них для використання в новiй системi охолодження ППМ. В результатi моделювання показано, що найбiльш ефективним для застосування в конструкцiї повiтряної системи охолодження ППМ є серiйний радiаторний профiль типу 1, виготовлений з алюмiнiєво-магнiєвого сплаву АД 31Т, який має: товщину основи 4 мм, висоту ребер 21 мм, крок ребер 7 мм, товщину ребра бiля основи 2,5 мм, товщину ребра бiля вершини 1 мм.uk
dc.format.pagerangePp. 58-69uk
dc.identifier.citationRationale for Choosing Type of Heatsink Profile for New Design of Electronic Module Cooling System / Nikolaenko Yu. E., Pekur D. V., Nikolaienko T. Yu., Kravets V. Yu. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 93. – С. 58-69. – Бібліогр.: 24 назви.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.93.58-69
dc.identifier.orcid0000-0002-3036-5305uk
dc.identifier.orcid0000-0002-4342-5717uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0146-8903uk
dc.identifier.orcid0000-0002-8891-0812uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62785
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 93uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectheat exchangeuk
dc.subjectcooling systemuk
dc.subjectthermal performanceuk
dc.subjectconvective heat exchangeruk
dc.subjectheatsink profileuk
dc.subjectтеплообмiнuk
dc.subjectсистема охолодженняuk
dc.subjectтепловi характеристикиuk
dc.subjectконвективний теплообмiнникuk
dc.subjectрадiаторний профiльuk
dc.subject.udc621.396.96; 536.248uk
dc.titleRationale for Choosing Type of Heatsink Profile for New Design of Electronic Module Cooling Systemuk
dc.title.alternativeОбгрунтування вибору типу радiаторного профiлю для нової конструкцiї системи охолодження електронного модуляuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1959-5771-1-10-20230930.pdf
Розмір:
1.15 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 93