Există trei metode eficiente pentru răcirea unui modul de putere

Există trei metode de bază pentru transferul de energie al modulului de putere dintr-o zonă cu temperatură ridicată într-o zonă cu temperatură scăzută: radiație, transmisie și convecție.

Radiație: transferul de căldură prin inducție electromagnetică între două obiecte de temperatură diferită.

Transmitere: transfer de căldură printr-un mediu solid.

Convecție: transfer de căldură printr-un mediu fluid (aer).

1, disiparea căldurii radiațiilor

Când se confruntă două interfețe de temperaturi diferite, se produce un transfer radiativ continuu de căldură.

Influența finală a radiațiilor asupra temperaturii unor obiecte depinde de mulți factori: diferența de temperatură a fiecărei componente, orientarea componentelor aferente, netezimea suprafeței componentelor și distanța dintre ele.

Deoarece nu există nicio modalitate de a cuantifica acest factor, împreună cu influența schimbului de energie cinetică radiantă a mediului înconjurător în sine, este dificil să se calculeze deteriorarea radiației la temperatură, care este complicată și dificil de calculat cu precizie.

În aplicația specifică a modulului de control al convertorului de putere comutată, este puțin probabil ca disiparea căldurii radiante să fie utilizată numai ca mod de răcire al convertorului.

În majoritatea cazurilor, sursa de radiație disipă doar 10% sau mai puțin din căldura totală. Prin urmare, disiparea căldurii prin radiație este, în general, doar ca o modalitate auxiliară, în plus față de metoda cheie de disipare a căldurii, iar schema de proiectare termică, în general, nu ia în considerare influența sa asupra temperaturii modulului de putere.

În aplicația specifică, temperatura modulului de control al convertorului este mai mare decât temperatura mediului natural, astfel încât transferul de energie cinetică a radiației este favorabil disipării căldurii.

Cu toate acestea, în unele cazuri, temperatura unor surse de căldură din jurul modulului de control (placă electronică a dispozitivului, rezistență de mare putere etc.) este mai mare decât cea a modulului de putere, iar căldura radiantă a acestor obiecte va face în schimb temperatura ridicarea modulului de control.

În schema de proiectare a disipării căldurii, pozițiile relative ale componentelor periferice ale modulului de control al convertizorului trebuie aranjate științific în funcție de influența radiației de căldură.

Când elementul de încălzire este aproape de modulul de control al convertizorului, pentru a slăbi efectul de încălzire al sursei de radiație, aripioarele subțiri ale scutului termic trebuie introdusă între modulul de control și elementul de încălzire.

2, disiparea căldurii de transmisie

În multe aplicații, căldura generată de substratul modulului de putere este transferată către suprafețe îndepărtate de disipare a căldurii de către componentele de transfer de căldură.

În acest fel, temperatura substratului PSU va fi egală cu temperatura suprafeței de răcire, temperatura componentei de transfer de căldură și suma temperaturilor celor două suprafețe.

Rezistența termică a componentelor de transfer de căldură este proporțională cu lungimea L dintre cele două și invers proporțională cu aria secțiunii transversale și rata de transfer de căldură dintre cele două, folosind materii prime adecvate și aria secțiunii transversale, dar, de asemenea, poate reduce eficient rezistența termică a componentelor de transfer de căldură.

Acolo unde spațiul de instalare și costul sunt acceptabile, trebuie utilizat radiatorul cu cea mai mică rezistență termică.

Trebuie reținut că atunci când temperatura substratului PSU este ușor redusă, timpul mediu până la eșec (MTBF) va crește semnificativ.

Producția și fabricarea materiilor prime pentru radiator este factorul cheie care afectează eficiența. Trebuie să fim atenți la multe aspecte atunci când alegem.

În majoritatea aplicațiilor, căldura generată de modulul de putere va fi transferată de la substrat la radiator sau la componentele de transfer de căldură.

Cu toate acestea, diferența de temperatură dintre suprafața substratului modulului de putere și componenta de transfer de căldură trebuie controlată. Rezistența termică este conectată în serie în bucla de control a disipării căldurii. Temperatura substratului trebuie să fie suma temperaturii suprafeței și a temperaturii componentei de transfer de căldură.

Dacă este lăsată necontrolată, creșterea temperaturii suprafeței va fi foarte vizibilă.

Suprafața totală ar trebui să fie cât mai mare posibil, iar netezimea suprafeței ar trebui să fie de 5 mil (0,005 ft).

Pentru a îndepărta mai bine suprafața convexă și concavă, puteți umple suprafața cu adeziv termic sau tampon de transfer termic.

Cu măsuri adecvate, rezistența termică a suprafeței poate fi redusă la mai puțin de 0,1 grad /W.

Temperatura poate fi redusă și TAmax poate fi crescut doar prin reducerea disipării căldurii și a rezistenței termice (RTH) sau a consumului de energie (Ploss). Puterea maximă a sursei de comutare este legată de temperatura de aplicare. Principalii parametri de influență includ pierderea puterii de ieșire Ploss, rezistența termică RTH și temperatura maximă a carcasei de comutare TC.

Sursa de alimentare comutată cu cea mai bună eficiență și disipare a căldurii are o temperatură mai scăzută.

La puterea nominală de ieșire, temperatura lor de utilizare va fi excedentară.

Sursa de alimentare comutată cu eficiență scăzută sau cu disipare slabă a căldurii are o temperatură mai mare.

Ele trebuie să fie răcite cu aer sau reduse la putere pentru aplicare.

3, disiparea căldurii prin convecție

Disiparea convectivă a căldurii este cea mai comună modalitate de disipare a căldurii în convertoarele de putere AEP. Convecția este în general împărțită în convecție naturală și convecție forțată.

Transferul de căldură de la suprafața blocului fierbinte la temperatura inferioară a gazului static din jur, numită convecție naturală;

Transferul de căldură de la suprafața blocului fierbinte la gazul lichid se numește convecție forțată.

Avantajele convecției naturale sunt foarte ușor de realizat, fără ventilator electric, costuri mai mici și credibilitate ridicată a disipării căldurii.

Cu toate acestea, volumul radiatorului necesar pentru a atinge aceeași temperatură a substratului este foarte mare în comparație cu convecția forțată.

Sinda Thermal este un producător profesionist și cu experiență de radiatoare, fabrica noastră a fost înființată de peste 8 ani, furnizăm varietati de radiatoare clienților globali, putem oferi un design termic optimizat și radiatoare de calitate excelentă. Vă rugăm să ne contactați liber dacă aveți cerințe termice.