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激光小百科

宏通道散热技术:稳定可靠的热管理解决方案

在高功率激光器、功率电子器件及通信系统等应用中,随着器件功耗和集成度不断提高,热管理成为影响产品性能、寿命与可靠性的关键因素。除了微通道散热之外,宏通道散热(Macro-channel Cooling) 作为一种结构更为简单、成本更低、维护更方便的液冷散热方式,仍然在许多工业场景中发挥着重要作用。

宏通道水冷.png

1. 什么是宏通道散热?

宏通道散热指的是利用较大尺寸(通常为几毫米级别)冷却液通道,在散热板或散热模块中引导液体流动,从而带走器件工作过程中产生的热量。冷却液常见为去离子水、乙二醇溶液或其他工业冷却介质,配合水冷系统形成闭环冷却。

2. 宏通道 vs 微通道:核心区别

特征宏通道散热 微通道散热
通道尺寸毫米级(1mm~数mm)微米级(几十~几百μm)
加工难度相对较低高精度加工要求
流阻较小,易于流动较大,需要更高泵压
热交换效率中等,适用于中等热流密度高,可承受极高热流密度
成本更低相对较高
典型应用中低热流密度,高可靠性场景高功率密度,局部热点场景

3. 宏通道散热的优势

尽管热交换效率不及微通道,宏通道散热仍然在许多应用中具有明显优势:

① 可靠性强:由于通道较宽,不易堵塞,系统稳定性更高,特别适合长期连续运行的工业环境。
② 制造成本低:通道结构简单,加工方式多样,适合批量化生产。
③ 维护方便:清洗周期长,维护成本低,对冷却液纯度要求不高。
④ 散热能力足以满足多数应用:对于热流密度适中的器件,宏通道冷却可以很好地控制工作温度,延长器件寿命。

4. 应用场景

宏通道散热广泛应用于以下领域:

激光器模块:特别是中低功率激光器或CW工作模式激光器,其发热量可通过宏通道轻松管理。

电力电子模块:如整流器、DC-DC转换器、IGBT模块等。

通信与雷达系统中的功率放大器:适用于环境复杂、需长期稳定运行的系统。

医疗与工业设备中的冷却系统:如半导体激光治疗仪、激光打标设备等。

5. 宏通道冷却设计注意事项

成功的宏通道散热器设计需要关注以下几个方面:

① 通道排布:应结合器件热源分布合理布局通道,实现均匀散热。
② 材料选择:一般选用铜、不锈钢或铝合金材料,兼顾导热性与耐腐蚀性。
③ 流量与泵系统匹配:设计合适的流速与冷却液流量,确保换热效率与系统稳定性。
④ 接口标准化:便于集成至客户设备或模块中。

6. 小结

宏通道散热技术以其结构简单、性能稳定、维护便利的特点,在诸多工业应用中依然具有不可替代的价值。特别是在中低热密度场景下,它是一种经济高效且可靠的热管理方案。随着器件设计的不断发展,宏通道方案也在向更高集成度、更强适配性的方向演进。

关于我们

我们拥有丰富的宏通道与微通道散热模块开发经验,可为激光器、光电模块、功率器件等多种产品提供定制化热管理解决方案。我们不仅关注散热性能,更注重系统集成与长期可靠性,致力于为客户提供高性价比的冷却系统支持。

欢迎联系我们,了解更多关于宏通道/微通道散热产品的设计与选型服务!


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