Descrierea modului de disipare a căldurii al modulului de alimentare

Există trei metode de disipare a căldurii pentru modulele de putere: convecție, conducere și radiație. În aplicațiile practice, majoritatea folosesc convecția ca metodă principală de disipare a căldurii. Dacă designul este adecvat, cuplat cu cele două metode de disipare a căldurii de conducere și radiație, efectul va fi maximizat. Cu toate acestea, dacă designul este necorespunzător, acesta va provoca efecte adverse. Prin urmare, atunci când se proiectează un modul de alimentare, proiectarea unui sistem de disipare a căldurii a devenit o legătură importantă.

1. Metoda de răcire prin convecție

Disiparea căldurii prin convecție se referă la transferul de căldură prin aerul mediu fluid pentru a obține efectul de disipare a căldurii. Este metoda noastră comună de disipare a căldurii. Metodele de convecție sunt în general împărțite în două tipuri, convecția forțată și convecția naturală. Convecția forțată se referă la transferul de căldură de la suprafața obiectului de încălzire la aerul care curge, iar convecția naturală se referă la transferul de căldură de la suprafața obiectului de încălzire la aerul înconjurător la o temperatură mai scăzută. Avantajele utilizării convecției naturale sunt implementarea simplă, costul redus, nu este nevoie de un ventilator de răcire extern și fiabilitatea ridicată. Pentru ca convecția forțată să ajungă la temperatura substratului pentru utilizare normală, este nevoie de un radiator mai mare și ocupă spațiu.

Acordați atenție designului radiatorului natural de convecție. Dacă radiatorul orizontal are un efect slab de disipare a căldurii, zona radiatorului trebuie să fie mărită corespunzător sau forțată de convecție pentru a disipa căldura atunci când este instalată orizontal.

2. Metoda de disipare a căldurii de conducere

Când modulul de alimentare este în uz, căldura de pe substrat trebuie să fie condusă la suprafața de disipare a căldurii prin elementul de conducere a căldurii, astfel încât temperatura substratului să fie egală cu suma temperaturii suprafeței de disipare a căldurii, creșterea temperaturii elementului de conducere a căldurii și creșterea temperaturii celor două suprafețe de contact.

În acest fel, energia termică poate fi volatilizată într-un spațiu eficient pentru a se asigura că componentele pot funcționa normal. Rezistența termică a unui element termic este direct proporțională cu lungimea și invers proporțională cu zona secțiunii transversale și conductivitatea termică. Dacă spațiul de instalare și costul nu sunt luate în considerare, trebuie utilizat radiatorul cu cea mai mică rezistență termică. Deoarece temperatura substratului sursei de alimentare scade puțin, timpul mediu dintre defecțiuni va fi îmbunătățit semnificativ, stabilitatea sursei de alimentare va fi îmbunătățită, iar durata de viață va fi mai lungă.

Temperatura este un factor important care afectează performanța sursei de alimentare, astfel încât atunci când alegeți un radiator, ar trebui să vă concentrați asupra materialelor sale de fabricație. În aplicații practice, căldura generată de modul este condusă de la substrat la radiator sau la elementul de conducere a căldurii. Cu toate acestea, va exista o diferență de temperatură pe suprafața de contact dintre substratul de putere și elementul conductor de căldură, iar această diferență de temperatură trebuie controlată.

Temperatura substratului trebuie să fie suma creșterii temperaturii suprafeței de contact și a temperaturii elementului conductor de căldură. Dacă nu este controlată, creșterea temperaturii suprafeței de contact va fi deosebit de semnificativă. Prin urmare, suprafața suprafeței de contact ar trebui să fie cât mai mare posibil, iar netezimea suprafeței de contact ar trebui să fie în limita a 5 mils, adică în limita a 0,005 inci.

Pentru a elimina denivelările suprafeței, suprafața de contact trebuie umplută cu adeziv conductiv termic sau tampon termic. După luarea măsurilor corespunzătoare, rezistența termică a suprafeței de contact poate fi redusă la sub 0,1 °C/ V. Numai prin reducerea disipării căldurii și a rezistenței termice sau a consumului de energie poate fi redusă creșterea temperaturii. Puterea maximă de ieșire a sursei de alimentare este legată de temperatura mediului de aplicare. Parametrii de influenta includ in general: pierderea de putere, rezistenta termica si temperatura maxima a carcasei sursei de alimentare cu energie electrica. Sursele de alimentare cu eficiență ridicată și o disipare mai bună a căldurii vor avea o creștere mai scăzută a temperaturii, iar temperatura lor utilizabilă va avea o marjă la puterea nominală. Sursele de alimentare cu eficiență mai scăzută sau disiparea slabă a căldurii vor avea o creștere mai mare a temperaturii, deoarece necesită răcire cu aer sau trebuie să fie evaluate pentru utilizare.

3. Metoda de disipare a căldurii prin radiații

Disiparea căldurii radiațiilor este transferul radiativ succesiv de căldură care are loc atunci când două interfețe cu temperaturi diferite se confruntă între ele. Influența radiației asupra temperaturii unui singur obiect depinde de mulți factori, cum ar fi diferența de temperatură a diferitelor componente, exteriorul componentelor, poziția componentelor și distanța dintre ele. În aplicațiile practice, acești factori sunt dificil de cuantificat și, împreună cu influența propriului schimb de energie radiantă al mediului înconjurător, este dificil să se calculeze cu precizie efectele murdare ale radiațiilor asupra temperaturii.

În aplicații practice, este imposibil ca o sursă de alimentare să utilizeze numai disiparea căldurii prin radiații, deoarece această metodă, în general, poate disipa doar 10% sau mai puțin din căldura totală. Acesta este de obicei folosit ca un mijloc auxiliar al metodei principale de disipare a căldurii și, în general, nu este luat în considerare în proiectarea termică. Efectul său asupra temperaturii. În starea de lucru a sursei de alimentare, temperatura sa este în general mai mare decât temperatura mediului exterior, iar transferul de radiații ajută la disiparea generală a căldurii. Cu toate acestea, în circumstanțe speciale, sursele de căldură din apropierea sursei de alimentare, cum ar fi rezistențele de mare putere, plăcile dispozitivelor etc., radiația acestor obiecte va determina creșterea temperaturii modulului de alimentare cu energie electrică.