ЖУРНАЛ СТА 2/2015

Для подтверждения высокого уровня электромагнитной совместимости бы- ли проведены тесты с различными ис- точниками питания, тесты на скачки напряжения и на электромагнитный разряд. Схема питания компьютера AEV-6356, рассчитанная на напряжение от 18 до 75 В постоянного тока, имеет многоуровневую защиту: от короткого замыкания, всплесков напряжения, пе- ренапряжения, низкого напряжения и напряжения обратной полярности. Такая система защиты в сочетании с оптической изоляцией цифровых ин- терфейсов на 3 кВ позволяет обезопа- сить устройство от электромагнитных помех, которые могут возникать во вре- мя движения поезда. Кроме того, ос- новные разъёмы компьютера имеют герметичное промышленное исполне- ние M12. Способность надёжно работать даже при экстремально высоких температу- рах позволила модели AEV-6356 полу- чить наивысший сертификационный класс TX по стандарту EN 50155. Для достижения столь высокой планки на- дёжности компания AAEON, которая одной из первых предложила рынку встраиваемые компьютеры с пассив- ным охлаждением на базе высоко- производительных процессоров Intel, применила в своей разработке безвен- тиляторный дизайн, оснастив модель AEV-6356 системой охлаждения запа- тентованной конструкции. Эта иннова- ционная система эффективно отводит выделяемое электронными компонен- тами тепло и предотвращает перегрев устройства. Э ФФЕКТИВНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ – ЗАЛОГ ДОЛГОВЕЧНОСТИ Поскольку надёжная и стабильная работа – ключевое требование к вычис- лительной системе для ответственных применений, при разработке железно- дорожного компьютера AEV-6356 ком- пания AAEON подошла к решению этой задачи предельно тщательно, уде- лив особое внимание конструированию системы охлаждения устройства. Как показывает практика, в обычных условиях эксплуатации промышленный вентилятор имеет срок службы 2–3 го- да, а в жёстких условиях – только 1–2 года. Очевидно, что выход вентиля- тора из строя влечёт за собой нестабиль- ность работы вычислительной системы или её повреждение. Более того, при ра- боте компьютера в замкнутом простран- стве вентилятор бесполезен, так как все- го лишь вызывает принудительную цир- куляцию ограниченного объёма возду- ха, который, нагреваясь всё больше, в любой момент может вывести вычисли- тельную систему из строя. Поэтому в конструкции промышленных встраи- ваемых компьютеров вентиляторы за- менены на систему пассивного охлаж- дения, передающую тепло от внутрен- него источника (процессора, чипсета, источника питания) на внешнюю охлаждаемую поверхность (радиатор или рёбра), как показано на рис. 2. В отличие от систем с активным охлаждением безвентиляторные систе- мы не требуют дополнительного обслу- живания и не имеют ограничений, свя- занных со сроком службы механиче- ских компонентов. Кроме того, они способны работать в среде, содержащей пыль, песок, влагу и солевой туман. До- полнительные преимущества пассивно- го охлаждения – бесшумность системы (важная для некоторых применений) и повышенная прочность корпуса за счёт радиатора, покрывающего 40% поверх- ности корпуса и способного выдержать вес до двух тонн. Наилучшая конструкция системы пассивного охлаждения должна обес- печивать максимально возможный теп- лоотвод. Поскольку пассивное охлаж- дение основано на явлении теплопро- водности, увеличить теплопередачу можно двумя способами: используя ма- териалы с высоким коэффициентом теплопроводности и увеличивая пло- щадь поверхности теплоотдачи. Таким образом, оптимальный матери- ал для конструктивов выбирается в за- висимости от его коэффициента тепло- проводности (примеры приведены в табл. 1) и стоимости. В большинстве случаев используются медный или алю- миниевый литой радиатор, стальное шасси и различные промежуточные теп- лопроводящие среды, такие как тепло- вые трубки, эластичные прокладки и пасты. Несмотря на то что прокладки и па- сты сами по себе не способны рассеи- вать тепло, они играют в системе охлаж- дения важную роль. Их основная функ- ция – улучшать контакт с поверхностью (если любая из поверхностей между ис- точником тепла и радиатором не иде- альна, даже самая тонкая воздушная прослойка в системе охлаждения значи- тельно ухудшит теплопроводность кон- РАЗ РА БОТ КИ / ЖЕ Л Е ЗНОДОРОЖНЫЙ Т РАНСПОР Т 77 СТА 2/2015 www.cta.ru Таблица 1 Коэффициенты теплопроводности некоторых сред Рис. 2. Внутренняя конструкция системы пассивного охлаждения Рис. 3. Компактный П-образный радиатор, формирующий разнонаправленные тепловые потоки Материал Серебро Медь Золото Алюминий Железо Свинец Термопаста Вода Воздух Коэффициент теплопроводности, Вт/(м . К) 406...420 385...390 314 204...220 73...79,5 34,7 0,5...10 0,58 0,034