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Plaques de refroidissement liquide - Refroidissement sur mesure pour les datacenters, l’électronique de puissance et les véhicules électriques

Les plaques de refroidissement liquide Eaton sont des composants d’échange thermique de précision montés directement sur les dispositifs générant de la chaleur, notamment les unités centrales de traitement (CPU), les unités de traitement graphique (GPU), les composants électroniques de puissance, les assemblages de cartes de circuit imprimé et les cellules de batteries de véhicules électriques, afin de transférer la chaleur résiduelle vers un liquide de refroidissement en circulation.

Dans un système de refroidissement liquide, les plaques de refroidissement liquide Eaton absorbent la chaleur résiduelle générée par les semi-conducteurs, les microprocesseurs, les assemblages de cartes de circuit imprimé (PCBA) et les autres composants électroniques de puissance, puis la transfèrent au circuit de refroidissement. Optimisez l’efficacité du refroidissement et maintenez les composants électroniques à leur température de fonctionnement idéale en exploitant la forte capacité d’absorption thermique du liquide grâce aux plaques de refroidissement.

Qu'est-ce qu'une plaque de refroidissement liquide ?

Une plaque de refroidissement liquide (LCP) constitue une interface essentielle au sein d’un système de refroidissement liquide. Elle achemine le fluide pompé vers les sources de chaleur et transfère la chaleur résiduelle au liquide de refroidissement afin qu’elle soit ensuite évacuée. Les plaques de refroidissement comportent une surface de montage pour la source de chaleur, des passages internes pour la circulation du liquide ainsi qu’un orifice d’entrée et un orifice de sortie. Les ingénieurs thermiques optimisent la conception et la fabrication du circuit d’écoulement de la plaque de refroidissement afin de maximiser les performances thermiques tout en respectant les contraintes de débit et de chute de pression du système de refroidissement liquide.

Les plaques de refroidissement sont généralement fabriquées en aluminium ou en cuivre. Elles sont proposées dans des conceptions estampées, usinées, à tube rond ou à collecteur à tubes plats, chacune étant optimisée selon les exigences de performances, de poids et de coût. Dans les datacenters, les plaques de refroidissement liquide constituent une solution privilégiée pour le refroidissement liquide direct sur puce des accélérateurs d’IA haute densité et des processeurs de serveurs lorsque le refroidissement par air ne suffit plus à gérer la charge thermique.

Pourquoi utiliser des plaques de refroidissement liquide ?

Exploitez la capacité thermique élevée du liquide pour absorber rapidement davantage de chaleur que les solutions de gestion thermique refroidies par air. Les plaques de refroidissement dissipent efficacement les charges thermiques élevées et concentrées dans de nombreuses configurations système, en facilitant le transfert de la chaleur vers le système de refroidissement liquide.

Eaton extended surface liquid cold plates
Eaton extended surface liquid plates

Comment fonctionnent les plaques de refroidissement liquide ?

Le refroidissement par plaque repose sur le positionnement d’une plaque thermoconductrice directement contre un composant générant de la chaleur. Le liquide de refroidissement, généralement de l’eau déionisée ou un mélange eau-glycol, est pompé dans les canaux ou passages internes de la plaque. En circulant dans la plaque, le liquide de refroidissement absorbe la chaleur transmise par le dispositif à travers le matériau de la plaque. Le liquide de refroidissement chauffé circule ensuite dans une boucle liquide jusqu’à un échangeur de chaleur, un refroidisseur ou une unité de distribution de liquide de refroidissement (CDU), où la chaleur est évacuée avant la remise en circulation du fluide refroidi. La géométrie du circuit d’écoulement interne est conçue pour optimiser le transfert thermique tout en maintenant une chute de pression acceptable pour le système.

Pourquoi choisir Eaton pour votre plaque de refroidissement liquide ?

Forts de plus de 40 ans d’expertise dans la conception et la fabrication de plaques de refroidissement, les ingénieurs de Boyd Thermal by Eaton développent et fabriquent des plaques compactes, durables et de haute qualité. La simulation thermique et la modélisation CFD sont disponibles dès la phase de conception afin de valider les performances avant la fabrication, de répondre aux exigences du système et de réduire le poids comme la complexité. Nous exploitons des simulations de performances précises, fondées sur des décennies de données empiriques, afin d’optimiser rapidement la conception des plaques de refroidissement et d’accélérer votre cycle de développement. Des capacités de production réparties sur trois continents permettent de répondre aux exigences de volume et aux calendriers de livraison les plus contraignants. La diversité des procédés de fabrication Eaton et les essais en ligne systématiques d’étanchéité et de performances de débit permettent de réduire le poids des produits, d’améliorer leurs performances ou de diminuer l’encombrement global des assemblages grâce à des plaques de refroidissement liquide haute performance.

Eaton cfd of coldplate

Technologies de plaques de refroidissement liquide

Eaton liquid cold plates

Répondre aux exigences de l’application grâce à une conception adaptée

Le refroidissement liquide étant utilisé dans de nombreuses applications, Boyd Thermal by Eaton propose plusieurs technologies de plaques de refroidissement liquide répondant aux exigences de performances thermiques, de chute de pression, de compatibilité des matériaux en contact avec le fluide, de poids, de géométrie, de durabilité et de volume de production. Notre équipe d’ingénierie sélectionne la technologie la mieux adaptée aux exigences du projet, notamment en matière de performances thermiques, de débit, de résistance hydraulique, de chute de pression, de matériaux en contact avec le fluide, de poids, de durabilité et de géométrie.

Découvrez nos principales technologies de plaques de refroidissement liquide :

Plaques de refroidissement liquide estampées

Les plaques de refroidissement estampées offrent une construction légère qui exploite l’efficacité de l’estampage de l’aluminium sur une face ou sur les deux faces de la plaque de refroidissement liquide. Cette approche réduit davantage les délais et les coûts de fabrication en intégrant le circuit d’écoulement, la géométrie de montage et d’autres caractéristiques dans un processus unique, tout en supprimant les opérations d’usinage CNC. Les plaques de refroidissement estampées peuvent intégrer des ailettes internes afin d’améliorer leur efficacité thermique. Elles sont brasées sous atmosphère contrôlée (CAB), et chaque assemblage est soumis à un essai d’étanchéité.

Les plaques de refroidissement estampées sont généralement entièrement fabriquées en aluminium, ce qui simplifie la compatibilité des matériaux dans l’ensemble de la boucle de refroidissement et réduit le risque de corrosion galvanique.

Eaton liquid cooling loop

Plaques de refroidissement liquide usinées

Les plaques de refroidissement usinées et brasées offrent le plus haut degré de personnalisation du circuit d’écoulement et de la géométrie structurelle de l’interface entre la source de chaleur et le système de refroidissement liquide. Optimisez des canaux d’écoulement complexes, systématiquement soumis à des essais d’étanchéité, grâce à un usinage CNC de précision et à un brasage sous atmosphère contrôlée (CAB) ou sous vide de haute qualité. Le vaste portefeuille technologique de Boyd Thermal by Eaton permet d’accroître encore les performances grâce à des inserts à ailettes qui améliorent le transfert thermique vers le système de refroidissement liquide.

Plaques de refroidissement liquide à tube rond

Les plaques de refroidissement liquide à tube rond Eaton constituent une solution économique pour les composants soumis à des charges thermiques faibles à modérées. Les plaques de refroidissement à tube se composent de tubes en cuivre ou en acier inoxydable emmanchés dans des plaques en aluminium rainurées au moyen de nos technologies Hi-Contact™ ou Press-Lock. Les plaques de refroidissement à tube sont disponibles avec un tube continu ou dans une configuration à collecteur. L’ajout de turbulateurs permet d’améliorer de 5 à 15 % les performances des plaques de refroidissement à tube.

Eaton contact liquid cold plates
Eaton flat tube liquid cold plates

Plaques de refroidissement liquide à collecteur et tubes plats

Les plaques de refroidissement à tubes plats sont idéales pour refroidir de petits composants à forte densité thermique, tels que les refroidisseurs thermoélectriques, lorsque l’espace vertical est limité. Grâce à des tubes en aluminium extrudé multiport (MPE) à paroi mince, les plaques de refroidissement à tubes plats réduisent la résistance thermique entre la plaque et la source de chaleur et assurent une température de surface uniforme. Grâce à leur surface interne accrue et à leur faible chute de pression, les plaques de refroidissement liquide à tubes plats peuvent utiliser des fluides plus visqueux, tels qu’un mélange d’éthylène glycol et d’eau (EGW), des huiles, le fluide 3M Fluorinert ou la polyalphaoléfine (PAO).

Personnalisation des plaques de refroidissement liquide

Chaque plaque de refroidissement liquide Eaton peut être conçue selon les exigences propres à l’application. Les options ci-dessous couvrent les principales variables de conception d’une plaque de refroidissement sur mesure.

Matériaux

  • Aluminium
  • Cuivre
  • Acier inoxydable

Les matériaux du circuit en contact avec le liquide doivent être compatibles avec les autres composants de la boucle de refroidissement liquide. L’association du cuivre et de l’aluminium provoque une corrosion galvanique qui réduit les performances et la durée de vie du système.

Options de circuit d’écoulement

  • Mésocanal
  • Canaux parallèles
  • Tube et/ou collecteur

Procédés de fabrication

  • Usinage CNC
  • Soudage par friction-malaxage
  • Estampage
  • Brasage sous atmosphère contrôlée (CAB)
  • Brasage sous vide
Vous avez une application spécifique en tête ? Contactez Boyd Thermal by Eaton pour discuter de la conception d’une plaque de refroidissement liquide sur mesure.
Spécifications
Référence
CP20G01
CP20G03
416101U00000G
416201U00000G
416301U00000G
416401U00000G
416501U00000G
416601U00000G
CP10G01
CP10G03
CP10G05
CP10G07
CP10G14
CP10G16
CP10G18
CP10G20
CP12G01
CP12G05
CP15G01
CP15G05
Liens de téléchargement