YPlasma продемонстрировала свой ультратонкий твердотельный модуль охлаждения на основе диэлектрических барьерных разрядных (DBD) плазменных актуаторов на NVIDIA Jetson Orin Nano на выставке Computex 2026.
Ультратонкие твердотельные решения охлаждения, заменяющие более толстые и шумные механические вентиляторы, ранее демонстрировались на потребительском оборудовании, например, решения xMEMS µCooling вентилятор-на-чипе для SSD и Frore Systems Airjet Mini и Airjet Pro использовались в ноутбуках и мини-ПК. Оба решения создают крошечные вибрации для генерации воздушного потока, но модуль охлаждения DBD плазмы от YPlasma генерирует ионный ветер для охлаждения устройства. Это обеспечивает конвекцию без движущихся частей, слышимого шума, вибрации или путей забора пыли. Подробнее о технологии — ниже.
Компания подтвердила следующее на NVIDIA Jetson Orin Nano:
- Тепловой диапазон – от 7 Вт до 25 Вт, полный рабочий диапазон семейства Jetson Orin Nano, включая Super Mode (25W) , с выходом на установившийся режим через 10 минут.
- Форм-фактор – гибкий актуатор толщиной 200 микрометров с токопроводящей пластиной 87 × 60 × 2 мм, помещающийся в высоту Z 6 мм, что ниже высоты стандартного порта USB.
- Условия управления: 16 кВpp при 50 Гц; актуатор потребляет менее 1 Вт. Серийный портативный драйвер нацелен на IEC 62368-1 -совместимую работу с потреблением менее 2 Вт от начала до конца.
- Акустика – твердотельная работа, обеспечивающая уровень шума ниже 20 дБА
- Механическая надежность – отсутствие движущихся частей, отсутствие измеримой вибрации, отсутствие пути забора пыли. Создан для управления температурой в герметичных корпусах в промышленных, автомобильных и наружных Edge-развертываниях с классом защиты IP.
Твердотельное охлаждение комплекта разработчика NVIDIA Jetson Orin NanoЧто именно представляет собой твердотельное охлаждение ионным ветром? YPlasma подробно объясняет это на своем сайте. Вот краткое описание.
Ионный ветер, также известный как электрогидродинамический (ЭГД) поток или коронный ветер, представляет собой массовое движение нейтрального воздуха, вызванное столкновениями с заряженными частицами, ускоренными электрическим полем. Таким образом, вместо перемещения воздуха вращающимися лопастями или вибрирующими мембранами, модуль охлаждения ионным ветром перемещает воздух с помощью электрических полей при высоком напряжении (но низком токе, поэтому это безопасно). Процесс разворачивается в три этапа:
- Коронный разряд и ионизация: острый эмиттерный электрод (провод, игла или тонкая открытая полоса) находится под высоким напряжением, обычно от 3 до 15 кВ, относительно заземленного коллектора и генерирует облако положительных (или отрицательных) ионов.
- Дрейф ионов и передача импульса: эти ионы ускоряются и в конечном итоге сталкиваются с подавляющим большинством молекул (которые остаются нейтральными), передавая импульс при каждом столкновении.
- Массовый поток и конвективный теплообмен: совокупный импульс триллионов столкновений в секунду увлекает окружающий нейтральный воздух в когерентную струю, которая омывает близлежащие поверхности.
Сила на единицу объема в ЭГД-потоке может быть рассчитана по формуле F = ρ_q × E, где ρ_q — локальная плотность объемного заряда, а E — напряженность электрического поля.
Со временем были реализованы три типа устройств ионного ветра: «провод-пластина» (коронный ветер), «игла-кольцо» и DBD плазменные актуаторы. YPlasma фокусируется на последнем, также самом совершенном из трех. Вот краткое описание:
Два электрода разделены тонким диэлектрическим слоем (обычно каптон, керамика или стекло), причем один электрод открыт воздуху, а другой находится под диэлектриком. При питании высоковольтным сигналом переменного тока открытый электрод зажигает стабильный низкотемпературный поверхностный разряд вдоль диэлектрика, генерируя пристеночную струю ионного ветра, касательную к поверхности. DBD-актуаторы имеют толщину менее 1 мм, потребляют всего 1–5 Вт, устраняют риск искрового пробоя, характерного для конструкций с открытыми электродами благодаря диэлектрическому барьеру, и могут быть напечатаны на гибких пленках и адаптированы к любой поверхности.
Приведенная ниже таблица сравнивает DBD-актуаторы ионного ветра с механическими вентиляторами.
| Metric | Ionic Wind (DBD) | Mechanical Fan |
|---|---|---|
| Moving parts | None | Bearings, blades, hub |
| Thickness | <1 mm | 5–40 mm |
| Acoustic noise | <20 dBA | 25–55 dBA |
| MTBF | >100,000 h | 30,000–70,000 h |
| Vibration | Zero | Inherent (rotor imbalance) |
Чего, вероятно, не хватает, так это цены, и хотя радиаторы и механические вентиляторы дешевы, известные на сегодня твердотельные решения охлаждения дешевыми не являются. Предыдущие решения, по-видимому, ориентированы на потребительские устройства, в то время как YPlasma нацелена на встраиваемые и робототехнические приложения с NVIDIA Jetson Orin Nano, где может быть больше гибкости в отношении ценообразования, особенно с учетом ограничений по пространству. Тем не менее, компания также упоминает бытовую электронику, центры обработки данных, автомобильную и силовую электронику, медицинские устройства, а также авиакосмическую и оборонную промышленность в качестве других потенциальных применений.
Дополнительную информацию можно найти в анонсе .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.