СТА №2/2017

104 СТА 2/2017 www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Размеры электронных устройств продолжают уменьшаться, в то время как используемые в них процессоры становятся всё более мощными. Как правило, вместе с вычислительными возможностями растёт и энергопотребление, что приводит к повышению суммарного тепловыделения. Таким образом, для обеспечения бесперебойного и согласованного функциони- рования всех электронных компонентов устройства требуется организация соответствующей системы охлаждения. Выбор безвентиляторного охлаждения может быть об- условлен несколькими причинами, такими как повышение степени защиты IP; необходимость оградить чувствительные электронные компоненты от влияния загрязнений, содержа- щихся в окружающей среде; понижение уровня шума; повы- шение надёжности. Однако охлаждающая способность кор- пуса в этом случае является ограниченной, и если её мощно- сти недостаточно, остаётся два варианта решения задачи: ли- бо ограничить производительность используемых плат, либо использовать дорогостоящее жидкостное охлаждение или ре- шения с применением тепловых трубок. Тем не менее, пере- довые разработки в области кондуктивного охлаждения поз- воляют выйти за пределы существующих технологических ограничений и не только повысить мощность охлаждения, но и сделать конструкцию устройства более удобной в экс- плуатации. Всем знакомы традиционные корпуса с кондуктивным охлаждением (рис. 1). Несмотря на очевидные преимущества, они обладают существенным недостатком: обычно каждый такой корпус разрабатывается для конкретной платы, что де- лает его производство целесообразным только в случае дей- ствительно больших тиражей. Тем не менее, существует мно- жество задач, требующих производства, к примеру, несколь- ких сотен уникальных устройств. Распространённым требо- ванием в таких случаях является также обеспечение электро- магнитного экранирования, а ограниченные сроки или бюд- жет могут не позволить заниматься разработкой заказного корпуса. Для решения подобных задач компания Schroff пред- лагает использовать новый корпус Interscale С (рис. 2), кон- струкция которого была разработана под общим руковод- ством д.т.н., ведущего инженера Адама Павловски (Adam Pawlowski). Н ЕМНОГО ТЕОРИИ Производительность приложений, использующих кондук- тивное охлаждение, зависит от того, насколько эффективно происходит процесс передачи тепла по теплоотводящему ка- налу. Различные препятствия на пути теплового потока пред- ставляют собой тепловые сопротивления. Тепловое сопро- тивление тела (поверхности, слоя) R th (К/Вт) может быть определено как отношение разности температур dT и рассе- янного тепла (теплового потока) Q на данном участке: . (1) Поток тепла ведёт себя аналогично электрическому току, поэтому расчёт суммарного теплового сопротивления выпол- няется по тем же принципам, что и электрического. При последовательном соединении индивидуальные тепловые со- противления складываются, при параллельном складывают- ся обратные им величины. Если известно суммарное тепловое сопротивление всей це- пи, становится возможным оценить перепад температур в си- стеме для данного теплового потока. Тепловой поток Q (Вт), R dT Q th = В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА Перспективные концепции кондуктивного охлаждения одноплатных вычислительных систем на примере корпуса Schroff Interscale С Юрий Тимонин Рис. 1. Компьютер Advantech в корпусе с кондуктивным охлаждением Рис. 2. Корпус Schroff Interscale C