SISTEMA DE GESTIÓN TÉRMICA Y PROCEDIMIENTO PARA EQUIPO ELECTRÓNICO MONTADO SOBRE PLACAS DE ENFRIAMIENTO.

Sistema de gestión térmica y procedimiento para equipo electrónico montado sobre placas de enfriamiento Campo técnico de la invención Esta invención se refiere en general a la gestión térmica de equipo electrónico y, más concretamente, a un sistema y a un procedimiento de gestión térmica para equipo electrónico montado sobre placas de enfriamiento. Antecedentes de la invención Una tendencia en los equipos electrónicos es el menor peso y menor coste. El menor peso del equipo electrónico es especialmente importante para aplicaciones aeroespaciales, tales como los radares de barrido electrónico activo ("AESAs"). Estos AESAs a menudo presentan una importante disipación de potencia debida al tipo de componentes electrónicos implicados. Para controlar los gradientes térmicos y la temperatura de estos sistemas, se puede utilizar un flujo líquido a través de las placas de enfriamiento en las cuales se incorporan. Ejemplos de flujo líquido a través de placas de enfriamiento pueden ser encontrados en los documentos US 5.453.911 y WO 02/23966. Estas placas de enfriamiento refrigeradas por líquido se forman típicamente en aluminio, que es un contribuyente importante al incremento de peso del sistema pero posee una buena conductividad térmica. Sumario de la invención De acuerdo a un modo de realización de la presente invención, un sistema de gestión térmica para componentes electrónicos incluye una placa de enfriamiento de plástico que tiene una superficie de montaje para montar uno o más componentes electrónicos, uno o más pasajes configurados para que haya un flujo de fluido a través de los mismos dispuestos en la placa de enfriamiento de plástico, y un material altamente conductor dispuesto en la placa de enfriamiento de plástico y acoplado térmicamente a la superficie de montaje. El material altamente conductor funciona para transferir calor de la superficie de montaje al flujo de fluido. Asimismo se describe un sistema de gestión térmica para componentes electrónicos, que no forma parte de la presente invención, sistema que incluye un alojamiento altamente conductor que tiene una superficie de montaje para montar uno o más componentes electrónicos, una placa de enfriamiento de plástico dispuesta en el alojamiento altamente conductor, y un material altamente conductor dispuesto en la placa de enfriamiento de plástico y acoplado térmicamente a la superficie de montaje. El material altamente conductor funciona para distribuir el calor a través de un volumen de la placa de enfriamiento de plástico. Los modos de realización de la invención proporcionan una variedad de ventajas técnicas. Los modos de realización de la invención pueden incluir todas, algunas, o ninguna de estas ventajas. Por ejemplo, en un modo de realización, la formación de placas de enfriamiento de materiales plásticos mejora el rendimiento térmico, reduce el peso, y reduce el coste de sistemas en fase de alta potencia. Se utilizan diferentes técnicas para transportar calor de la superficie de una placa de enfriamiento de plástico al fluido refrigerante. Las técnicas pueden ser aplicables a aire, líquido de una fase, y refrigeración de dos fases (líquido/vapor). Algunas de las técnicas de la presente invención insertan un material altamente conductor en la placa de enfriamiento de plástico para transferir el calor de la superficie de la placa de enfriamiento al líquido refrigerante. Otras pueden implicar procedimientos para transferir eficientemente el calor al propio líquido refrigerante. Otras ventajas técnicas serán fácilmente aparentes para el experto en la técnica de las siguientes figuras, descripciones, y reivindicaciones. Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva de una pluralidad de componentes electrónicos montados sobre una placa de enfriamiento de acuerdo con un modo de realización de la invención; Las figuras 2A a 2F son diversas vistas de un sistema de gestión térmica para la placa de enfriamiento de la figura 1 de acuerdo con algunos modo de realización de la presente invención; y Las figuras 3A a 3B son diversas vistas de un sistema de gestión térmica para la placa de enfriamiento de la figura 1, que no forman parte de la presente invención. Descripción detallada de la invención ES 2 367 695 T3 Los modos de realización de la presente invención y algunas de sus ventajas serán mejor comprendidos en referencia a las figuras 1 a 3B de las planchas de dibujos, en las que números similares se utilizan para piezas similares y correspondientes de los diversos dibujos. 2 ES 2 367 695 T3 La figura 1 es una vista en perspectiva de una pluralidad de componentes electrónicos 102 montados sobre una placa de enfriamiento 100 de acuerdo con un modo de realización de la presente invención. Cualquier procedimiento adecuado para acoplar los componentes electrónicos 102 a la placa de enfriamiento 100 se contempla en la presente invención. En el modo de realización ilustrado, los componentes electrónicos 102 están montado sobre una placa de circuito 203 que está montada sobre una placa de enfriamiento 100; sin embargo, la presente invención contempla que los componentes electrónicos 102 se monten directamente a la placa de enfriamiento 100. En el modo de realización ilustrado, los componentes electrónicos 102 comprenden un sistema de antenas en fase de alta potencia; sin embargo, los componentes electrónicos 102 pueden comprender cualquier radar de barrido electrónico activo ("AESA") u otros sistemas electrónicos adecuados que tienen cualquier función adecuada. La placa de enfriamiento 100 puede ser cualquier sustrato adecuado para montar componentes electrónicos 102. Una de las funciones de la placa de enfriamiento 100 es controlar los gradientes térmicos y las temperaturas de los componentes electrónicos 102, con el fin de asegurar el adecuado funcionamiento de los componentes electrónicos 102. Los componentes electrónicos 102 presentan algunas veces una disipación de potencia importante, especialmente para sistemas de antenas en fase y otros tipos de sistemas de antenas. Para controlar los gradientes térmicos y las temperaturas de los componentes electrónicos 102, un fluido refrigerante puede ser hecho circular en la placa de enfriamiento 100 a través de una entrada 105. Cualquier fluido adecuado está contemplado por la presente invención, tal como etilenglicol mezclado con agua o polialfaolefina ("PAO") u otro fluido adecuado. Debido a que los sistemas de antenas, tal como el ilustrado en la figura 1, se utilizan a menudo en aplicaciones aeroespaciales, tales como aeronaves militares, un bajo peso es a menudo un criterio deseado junto con un bajo coste de fabricación. Sin embargo, debido a las consideraciones térmicas, el tipo de material en el que se forma una placa de enfriamiento particular es importante con relación a la conductividad térmica. Por lo tanto, de acuerdo con las enseñanzas de un modo de realización de la presente invención, la placa de enfriamiento 100 está formada en plástico con el fin de mantener un bajo peso. Cualquier polímero adecuado puede ser utilizado para la placa de enfriamiento 100 y las placas de enfriamiento subsecuentes ilustradas en las figuras 2A a 3B. Como se describe en mayor detalle a continuación en relación con las figuras 2A a 3B, un material o materiales altamente conductores se utilizan a veces junto con una placa de enfriamiento de plástico para mejorar la gestión térmica de los componentes electrónicos 102. Un material altamente conductor como el usado aquí es un material que tiene una conductividad térmica de al menos 5,0 W/m*K. Por ejemplo, un material altamente conductor puede ser grafito, aluminio, u otro material altamente conductor adecuado. Diversos modos de realización de sistemas de gestión térmica que utilizan una placa de enfriamiento de plástico se muestran y se describen a continuación conjuntamente con las figuras 2A a 3B. Las figuras 2A a 2F son diversas vistas de un sistema de gestión térmica para componentes electrónicos 102 que utiliza una placa de enfriamiento de plástico de acuerdo con diversos modos de realización de la presente invención. Generalmente, los modos de realización ilustrados en las figuras 2A a 2F insertan un material altamente conductor en placas de enfriamiento de plástico para facilitar la transferencia eficiente de calor de una superficie de la placa de enfriamiento a un líquido refrigerante. En referencia a la figura 2A, una placa de enfriamiento 200 de plástico incluye uno o más tubos 202 acoplados a uno o más recintos 204. La placa de enfriamiento 200 puede ser de cualquier tamaño y forma adecuados y puede estar formada utilizando cualquier procedimiento de fabricación adecuado. La placa de enfriamiento 200 tiene una superficie de montaje 201 para montar componentes electrónicos sobre la misma. Los tubos... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de gestión térmica para componentes electrónicos (102), que comprende: una placa de enfriamiento (100; 200; 210; 220; 230; 240; 300; 310; 320) de plástico que tiene una superficie de montaje (201; 217; 227; 231; 243; 303; 313; 323) para montar uno o más componentes electrónicos (102); uno o más pasajes dispuestos dentro de la placa de enfriamiento de plástico, pasajes configurados para tener un flujo de fluido a través de los mismos; y un material altamente conductor dispuesto dentro de la placa de enfriamiento de plástico y acoplado térmicamente a la superficie de montaje, material altamente conductor que funciona para transferir calor de la superficie de montaje al flujo de fluido. 2. El sistema de la reivindicación 1, en el que los componentes electrónicos (102) comprenden un radar de barrido electrónicamente activo. 3. El sistema de la reivindicación 1, que comprende además una placa de circuito (203) para montar el o los componentes electrónicos (102), placa de circuito (203) acoplada a la superficie de montaje (201; 217; 227; 231; 243; 303; 313; 323). 4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material altamente conductor comprende un panel gofrado (222; 232). 5. El sistema de la reivindicación 4, en el que el panel gofrado (222) se dispone dentro de un alojamiento (223), alojamiento (223) que tiene una o más proyecciones (224) acopladas con secciones (228) respectivas de la superficie de montaje (227). 6. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la placa de enfriamiento (240) de plástico está formada de dos piezas separadas (247, 248) y los pasajes (246) están separados entre sí. 7. El sistema de la reivindicación 6, en el que el material altamente conductor comprende una pluralidad de protuberancias (244) que se extienden entre pasajes (246) contiguos. 8. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el uno o más de los pasajes comprende un tubo (214) dispuesto dentro de la placa de enfriamiento (210) de plástico de un modo en zigzag y en el que el material altamente conductor comprende una pluralidad de aletas (212) acopladas al tubo (214). 9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el uno o más pasajes comprende uno o más tubos (202) dispuestos dentro de la placa de enfriamiento (200) de plástico, y en el que el material altamente conductor comprende uno o más recintos (204) acoplados con los tubos (202) en serie. 10. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la placa de enfriamiento (100; 200; 210; 220; 230; 240; 300; 310; 320) de plástico está alojada dentro de un alojamiento altamente conductor, la superficie de montaje (201; 217; 227; 231; 243; 303; 313; 323) asociada con el alojamiento. 11. Un procedimiento de gestión térmica para componentes electrónicos (102), que comprende: montar uno o más componentes electrónicos (102) sobre una superficie de montaje (201; 217; 227; 231; 243; 303; 313; 323) de una placa de enfriamiento (100; 200; 210; 220; 230; 240; 300; 310; 320) de plástico, placa de enfriamiento de plástico que tiene uno o más pasajes dispuestos en la misma que están configurados para tener un flujo de fluido a través suyo; disponer un material altamente conductor dentro de la placa de enfriamiento de plástico; y acoplar térmicamente el material altamente conductor con la superficie de montaje para transferir calor de la superficie de montaje al flujo de fluido durante el funcionamiento de los componentes electrónicos. 12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que los componentes electrónicos comprenden un radar de barrido electrónicamente activo. 13. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el montaje del uno o más componentes electrónicos (102) sobre la superficie de montaje (201; 217; 227; 231; 243; 303; 313; 323) de la placa de enfriamiento (100; 200; 210; 220; 230; 240; 300; 310; 320) de plástico comprende montar el uno o más componentes electrónicos sobre una placa de circuito y montar la placa de circuito (203) a la superficie de montaje. 7 ES 2 367 695 T3 14. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que el acoplamiento térmico del material altamente conductor a la superficie de montaje (227) comprende disponer un panel gofrado (222) dentro de un alojamiento (223) y acoplar una o más proyecciones (224) del alojamiento (223) con porciones (228) respectivas de la superficie de montaje (227). 5 15. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, que comprende además separar entre sí los pasajes. 16. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en el que el uno o más pasajes comprende un tubo dispuesto dentro de la placa de enfriamiento de plástico de un modo en zigzag y en el que el material altamente conductor comprende una pluralidad de aletas acopladas al tubo. 10 17. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, que comprende además alojar la placa de enfriamiento (100; 200; 210; 220; 230; 240; 300; 310; 320) de plástico dentro de un alojamiento altamente conductor, la superficie de montaje (201; 217; 227; 231; 243; 303; 313; 323) asociada con el alojamiento. 8 ES 2 367 695 T3 9 ES 2 367 695 T3 ES 2 367 695 T3 11 ES 2 367 695 T3 12 ES 2 367 695 T3 13 ES 2 367 695 T3 14 ES 2 367 695 T3 ES 2 367 695 T3 16 ES 2 367 695 T3 17