基于热管散热器技术，解决大功率PCIe卡的散热难.PDFVIP

基于热管散热器技术，解决大功率 PCIe 卡的散热难题 设计案例分析 技术创新 50 年 简介 Aavid 爱美达研发设计部门，接受了具有挑战性的任务，为安装 在机架式卫星跟踪、遥测和遥控（TTC）装置中的大功率 PCIe 卡提供散热方案。这款产品在卫星控制中心和卫星之间起到关键 的沟通桥梁的作用。 挑战 上述 PCIe 卡根据各种不同的工作条件，需消耗 40-50W 的功率。 客户的限制条件是不能用主动式冷却方案（即散热片直接加装风 扇），这就要求Aavid 爱美达利用现有的系统内部的风扇，开发 被动式冷却方案。 该散热解决方案的首要关注点是通过尽量降低 BGA （球栅阵列）元件的温度 Tjunction，最大限度地延长 PCIe 卡的 MTBF 平均无故障时间。 解决方案 对于这一级别的功耗（40-50 瓦），热管/高密度热扩散扣合翅片设计， 是最有效的选择。如今的高端计算机显像卡利用类似的散热器进行散 热；然而多数计算机还是采用小型风扇进行散热。为满足用户要求被 动冷却的设计要求，Aavid 爱美达研发设计部决定考虑使用双槽设计， 其中的大翅片支架将占据第二道插槽。 Aavid 爱美达创建了详细的 CFD 基础模型，其中包含 FPGA、PHY、 DDR、DDS、Omap、桥接器和 LTM 封装。PCB 印刷线路板的散热效果会 受到客户要求的接地方式和导电层数影响。系统中的其他元件，如RF 和散热片面板，会根据PCB 印刷线路板的散热需求而进行建模。然后 对该系统在下述设定的使用条件下，进行测试分析：环境温度-55°C、 海拔大气压力-750 毫米汞柱、 流量- 300LFM （即1.5 米/秒）。 待续转下页 sales.china@ 1.855.32.AAVID 基于热管散热器技术，解决大功率 PCIe 卡的散热难题 设计案例分析 技术创新 50 年 接上页 通过基础CFD 模拟，Aavid 爱美达研发设计部门能够确定电路板在上述条件下的热流量和温度 趋势图、元件结点温度Tjunction 和机箱热气流。然后将该基础模型更改为如下条件，完成了 最终版本的热管理解决方案： - 对于大于或等于散热限值的元件，通过计算找到散热片所需最低热阻，使其维持 在安全工作范围之内。 - 为