電感產品冷卻液浸泡

        隨著生成式AI應用開放與各種AI應用發展,伺服器CPU、GPU效能提升,散熱議題相繼成為熱門話題。然而,伴隨著資料中心的快速發展,能源消耗和散熱問題也日益凸顯,採用冷卻技術成為了緩解資料中心能源消耗和散熱問題的必然選擇。

        液體帶走熱量的能力是氣體的千倍,卻可以節省可觀的耗電量,隨伺服器運算能力需求提高,以及ESG永續發展趨勢下各國要求電力使用效率,液冷散熱(liquid cooling)的發展已是大勢所趨,其中以浸沒式冷卻(Immersion cooling)散熱技術更具優勢。

        傳統風冷使用空氣作為熱交換介質,液冷資料中心使用去離子水或氟化液等液體作為熱交換介質。由於密度、比熱容和導熱係數的差異,相同流量的液體相比空氣散熱能力最高可提升3500倍。根據冷卻液與發熱源的接觸方式,液冷技術可分為非接觸式液冷和接觸式液冷兩大類。

        液冷散熱的關鍵是冷卻液,必須能夠快速吸收熱量,並且在汽化和液化過程中都能很高效進行熱傳遞,同時且必須做到無腐蝕性,不會對機器設備造成傷害。由於冷卻液與伺服器設備完全接觸,因此對於冷卻液的需求條件及特性包含:


  • 滲透性 : 低黏度、極低的表面張力,能穿透小裂   縫,低溫下黏度變化小。
  • 化學性質 : 優良的導熱性、熱穩定性、化學穩定性。
  • 乾燥性 : 沸點適中、蒸發過程中氣化熱低、蒸發速度快、乾燥性佳、乾燥時間短。
  • 再生性 : 可蒸氣滑片再生,可重複使用。
  • 安全性 : 高閃點和自燃溫度。
  • 環保性 : 無色、無味、無毒,臭氧破壞潛勢(ODP)為0,全球暖化潛勢(GWP)低,符合環保政策。
  • 使用安全性 : 對結構材料無腐蝕性(金屬以及聚合物和其他非金屬)。

        浸沒液冷技術在資料中心的快速興起促進了冷卻液的研發應用,但使用過程中的安全和環境影響不可忽視。從長遠應用來看,資料中心在佈局液冷系統時,不僅要依據散熱效果,同時要基於對操作安全和環境的考慮,謹慎選擇冷卻液的種類。

        電感在電子設備中起到了至關重要的作用,但同時也會引發一些問題。其中之一就是熱管理。在高功率應用中,電感會產生大量的熱量,如果不能有效地散熱,可能會導致設備的溫度過高,甚至引發故障。為了解決這個問題,除了傳統的散熱方法(如在電感上附加散熱器以增加其散熱表面積或是採用風扇來增加空氣流動,加速散熱過程),一些新的熱管理技術也開始出現。例如,液冷技術可以透過將電感潛入冷卻液中來實現散熱。這種技術在一些高性能電子設備中應用廣泛,因為液冷能夠提供更高的散熱效率。

        熱管理不僅僅是在電感上的應用,所有電子設備都需要進行熱管理,以確保其正常運作。因此,在設計電子設備時,熱管理應該被納入考慮範圍。