带风扇的热管理系统
随着物联网和云计算的兴起， 如今的设计每平方英寸都包含更多的传感器、晶体管和处理器， 从而导致更高的应用密度和功能。然而， 这些更高的密度带来了一个不需要的副产品， 即额外的热量。了解电子元件，尤其是半导体，设计为在特定温度范围内工作， 超出该温度范围后， 其性能无法保证， 这一点很重要。， 组件本身（ 包括无源设备） 产生的热量会导致工作温度升高， 从而可能导致设备故障。
通常， 对流冷却与传导配合使用， 以进一步消散已经扩散到pcb中的热量， 或者使用散热器从集成电路等组件中提取热量。当气流畅通无阻时， 这种传导和对流的结合效果很好， 但是当电子设备被放置在外壳中时， 这又是另一个难题！
因此， 除非机柜通风良好， 否则自然对流空气冷却将不足以应对非常低的散热水平。这将引导我们分析适当的强制空气解决方案来冷却应用程序， 包括实现这一目标所需的风扇的类型、尺寸和性能。
在选择散热风扇的时候，首先应了解产生热量的位置和数量。使用分布在外壳内和pcb上的温度传感器可以实现系统的热分布。还需要确定系统的气流阻抗， 即从入口到出口的气压下降。这可以使用压力传感器或通过将系统放置在服务器风扇性能试验台中来测量。
一旦知道允许温升 ( δ t ) 和要散发的热量 ( q ) ， 就可以通过求解一个简单的方程来确定满足系统冷却要求所需的气流 ( q ) 。
q = [ q / ( ρ x c p x δ t ) ] x 6 0
如果我们在定义的温度（ 例如 2 6 ° c ） 下用常数代替空气的比热 ( c p ) 和空气的密度 ( ρ ) ， 则方程简化为：
q = 0 . 0 5 x q / δ t
以每分钟立方米 ( c m m ) 为单位的 q
或： q = 1 . 7 6 x q / δ t
以每分钟立方英尺 ( c f m ) 为单位的 q
计算出所需的气流值后， 很容易将其与风扇的规格相匹配， 制造商通常将其作为气流与静压的关系图提供。
然而， 静压， 即没有气流的外壳中的大气压力， 没有考虑前面提到的气流阻抗（ 或背压） 。为了解决这个现实世界的问题， 可以测量不同气流速率的背压（ 或通过仿真得出） 并绘制在图表上， 以便交叉点提供所需的工作点，或者在无法进行测量时， 可以过度风扇以名义上以高于50%的速度运行所需的静压气流， 但容量是所需性能的两倍， 以允许误差余量。
对于轴流风扇， 空气以相同方向进入和离开风扇， 这是低静压系统中高气流的理想选择； 向不同方向排出空气的风扇具有压缩空气的作用， 使得这种离心式风扇更适合较低气流但较高静压的环境。
对于服务器、工作站等高密度电子元器件布置的设备，设备散热性能的试验及所用风扇性能的测试都离不开风扇性能试验台。axfl风扇性能试验台可自动测试设备pq（风量风压）曲线、src（风阻流量）曲线、转速流量曲线等特性曲线。
关键词：传感器 散热器 电子设备 温度传感器 压力传感器
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