在测试测量行业中，随着电子设备的封装密度不断增加，由此产生的热负荷和冷却需求也在不断增加，这也对系统内的热管理产生了影响。由于采用主动冷却技术，不断增加的噪声负荷逐渐成为一项亟待解决的问题，尤其是在实验室或办公室环境中。为了降低噪音影响，需要均衡考量多个影响因素：选择合适风扇的数量和尺寸，过滤器的等级和尺寸，空气过滤器或过滤器鼓风机的位置以及使用哪种格栅。举例来说，进气格栅和出口格栅存在一定差别，其他特性也不尽相同。因此，nVent建议检查终端应用的声学限制，然后进行内部噪音测量。
01 因果关系：声功率和声压级
确定声功率等级，以便对不同设备的声功率进行客观比较。在这种情况下，声功率是声源在单位时间内发出的总空气传播声能。另一方面，声压是我们耳朵感知到的噪音。声压以分贝 (dB) 为单位测量，是声源辐射的声能传输到声学环境并在特定位置测量的结果。
02 系统性的部件组合：声学设计
任何系统的声学设计都应在产品开发的早期阶段开始。在这里，要注意两个重要的参数：优化机箱设计和选择合适风扇。在设计机箱时，要避免出现角落、边缘和狭窄的管道，这些特征会导致噪音的产生。同时，还要检查进气口和排气口的网孔板或金属丝网是否能够达到良好的通风效果。风扇的设计则取决于安装位置的选择和整个系统空气阻力的大小。风扇样式可以选择轴流、离心和斜流风机等，这些都包含在风扇的尺寸设计中。此外，最终产品应用的工作点和风扇级数也需在设计过程中综合考量。
03 焦点：基于工作环境设计系统
风机的噪音取决于风扇的性能及其速度——风量和产生的气压越高，产生的噪音就越大。从另一方面来说，这也意味着要降低噪音，就要考虑到系统最大功率损耗的影响，并将风量和气压降低到所需的最小值。此外，机柜、系统或机箱的空气阻力也是必须考虑的方面。因此，空气阻力必须保持尽可能低。nVent还建议在应用程序中提供风扇控制系统，该系统可以根据当前需求调整冷却性能，并确保在低负荷下显著降低噪音。
04 优化温差：最高环境温度和出风口温度
温差 (ΔT) 定义了从进风口(环境温度)到出风口的允许温度范围，并显著影响系统的制冷量需求。在做相应计算时要考虑以下问题：预计最高温度将保持多长时间?秒、分钟、小时、天?在最高温度下是否需要全功率?为了降低与冷却相关的噪声水平，优化通过系统的气流是最重要的考虑因素之一。这种优化从板卡开始，在设计时应该考虑到理想的热性能，只有所有部件的完美放置才能最大限度地减少气流阻塞的发生。在 nVent，散热器的尺寸、结构和方向在热概念开发过程中已经通过模型模拟确定。此外，在组装系统时，可以通过使用挡板封闭前面板的空槽位，来保证空气流向热源的路线。
05 交互冷却概念：寂静之声--传导冷却机箱
根据应用和位置的不同，适用于节能和降噪冷却的解决方案不同。例如，传导冷却适用于冷却过程中不得产生任何噪音的情况，并且必须防止出现因风扇故障而停机的情况。这些要求可以通过使用安装在印刷电路板上的传导冷却组件(CCA)框架或封闭壳体来满足。它们连接到插卡式 PCB 用于冷却的铜表面，以及直接覆盖到功耗组件的表面。热量从热源传递到 传导冷却组件(CCA)，然后从那里通过缩紧条传递到导冷机箱外壳并消散。
需要指出的是在功耗组件(处理器或 FPGA)和传导冷却组件(CCA)之间需要导热膏，这确保了良性接触并补偿了产生的公差。需要注意，这种为实验室环境开发的冷却方案，其冷却性能会低于使用强制空气冷却性能。同时，由于这种冷却方案需要专门开发插件卡及其他特殊部件，因此其购买成本要高于风冷系统。
06 交互冷却概念：高效-模块化的液冷解决方案
尽管目前在技术环境中使用水/冷却液作为冷却介质还不容易被接受，但这里还是要提到两种非常高效节能的冷却解决方案：带有水冷散热板的传导冷却机箱和局部液体冷却。此处使用的方法包括液体循环冷却和喷淋冷却。然而，当液体与电子设备直接接触时，仅可使用非导电介质，因此其应用范围有限。相关的硬件接口是QD快速接头以及防喷溅、防滴漏阀门等。如果使用这两种方法，必须确保基础设施允许使用这类冷却方案。此外，这类方案的初始成本较高，其使用的泵和阀门必须安装在外部，相应也会产生一定噪音。
07 优先级问题：哪种冷却解决方案更合适
为了尽可能的实现低噪音，必须对整个系统的所有部分进行优化，关键是在可降低的噪音水平、冷却性能和可用预算之间找到合适的折衷方案。盈凡电气建议：评估应用。在什么温度和什么类型的环境中通常需要什么性能?nVent SCHROFF的专家可以为测试测量系统和设备的节能和降噪冷却需求，提供广泛的硬件组件、流程和服务。
（来源：盈凡电气）
京公网安备 11011202001138号
