三通道直冷机Triple Channel Chiller在半导体领域的温控应用解析

2025 年 6 月 20 日新闻中心行业新闻 540

　　在工业制冷领域，三通道直冷机Triple Channel Chiller通过三个单独制冷循环的协同工作，实现对不同温区、不同负载的准确调控，在半导体制造、新能源测试等复杂工况中展现出应用价值。

　　一、系统架构与硬件组成的技术解析

　　三通道直冷机的核心在于其三维单独制冷循环设计，每个通道均包含完整的压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器单元，通过控制系统实现协同工作。

　　1、制冷循环单元设计

　　每个通道采用单压缩机复叠技术，确保低温环境下的稳定运行。冷凝器根据冷却方式不同，分为风冷与水冷两种类型，其中水冷型采用板式换热器，换热效率较传统壳管式有所提升。

　　2、导热介质管理系统

　　三通道直冷机配备单独的膨胀罐与循环泵，可实现导热介质的准确补充与压力平衡。循环系统采用全密闭设计，避免低温环境下空气中水分的渗入，同时防止导热介质挥发，确保系统长期稳定运行。

　　3、控制系统集成

　　设备采用PLC可编程控制器，搭配7英寸彩色触摸屏，支持温度曲线显示与Excel数据导出。通信协议包含以太网接口，可实现远程监控与数据交互。控制算法结合PID、前馈PID及无模型自建树算法，确保多通道协同工作时的响应速度与控温精度。

　　二、工作原理与多任务处理机制

　　1、制冷循环的协同工作流程

　　三通道直冷机的每个制冷循环单独运行，但通过控制系统实现数据交互与策略协同。以低温复叠制冷为例，其工作流程如下。

　　①高温级循环：压缩机将制冷剂压缩为高温高压气体，经冷凝器冷却液化后，通过膨胀阀降压降温，在蒸发器中吸收中温级循环的热量；

　　②中温级循环：作为中间换热环节，其蒸发器与高温级冷凝器对接，冷凝器则与低温级蒸发器对接，实现热量的逐级传递；

　　③低温级循环：通过膨胀阀进一步降压，在蒸发器中实现超低温制冷，直接对目标介质进行冷却。

　　2、多任务处理的实现方式

　　三通道直冷机Triple Channel Chiller通过以下技术手段实现多任务并行处理。

　　①单独温区控制：每个通道可设定不同的目标温度，可同时为三个不同温区的设备提供冷却；

　　②负载动态分配：控制系统根据各通道的负载情况自动调节压缩机频率，当通道负载增加时，系统自动提升该通道压缩机转速，确保制冷量实时匹配；

　　③故障冗余设计：任一通道故障时，其余通道可自动接管部分负载，三通道设计中单通道故障后，剩余通道可维持制冷能力，保障系统连续运行。

　　3、温度控制的技术细节

　　设备采用电子膨胀阀进行节流控制，响应速度快，可准确调节制冷剂流量。在低温工况下，通过二次过冷技术降低制冷剂温度，提升制冷效率，可满足半导体芯片测试中对温度稳定性的严苛要求。

三通道直冷机Triple Channel Chiller凭借其宽温区、高制冷量及多任务处理能力，在工业场景中展现出优势。可根据具体工况参考设备技术参数表，结合负载特性与空间布局，选择合适的三通道直冷机Triple Channel Chiller配置方案，以实现温度控制的可靠性。

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