Soluție termică pentru comutator industrial

Știm cu toții că, dacă produsele electronice au o disipare slabă a căldurii, eficiența funcționării cipului va fi mult redusă. Dacă depășește temperatura de funcționare permisă, se va prăbuși sau chiar va arde echipamentul. Deci, atunci când proiectăm comutatoare industriale, trebuie să acordăm suficientă atenție proiectării disipării căldurii, să alegem soluția termică și parametrii corespunzători.

Proiectarea termică a echipamentelor de comutare industrială include în principal trei tipuri de tehnologii: neinstalarea radiatoarelor, instalarea radiatoarelor și răcirea cu lichid.

1. Fără instalarea radiatorului, de obicei pentru răcirea dispozitivului cu putere redusă, și proiectați din următoarele trei aspecte pentru a îmbunătăți eficiența disipării căldurii fără a instala un radiator:
Prima metodă este disiparea căldurii prin conducție, care poate folosi materiale cu conductivitate termică ridicată pentru a fabrica componente de transfer de căldură sau poate reduce rezistența termică de contact și poate scurta calea termică cât mai mult posibil.
Al doilea tip este disiparea căldurii convectivă, care include două metode: disiparea căldurii prin convecție naturală și disiparea căldurii prin convecție forțată. Disiparea căldurii prin convecție naturală ar trebui să acorde atenție următoarelor puncte: trebuie lăsat spațiu suplimentar la proiectarea plăcilor de circuite imprimate și a componentelor; La aranjarea componentelor, trebuie acordată atenție distribuției rezonabile a câmpului de temperatură; Măriți zona de contact cu medii convective
A treia metodă este de a utiliza caracteristicile radiației termice, care pot fi obținute prin creșterea rugozității suprafeței elementului de încălzire, creșterea diferenței de temperatură a mediului în jurul elementului radiant sau creșterea suprafeței elementului radiant.
Acest design, care nu necesită radiatoare suplimentare, conduce în general căldura cipului către carcasa exterioară a produsului, mărește zona de schimb de căldură și joacă un rol în răcirea rapidă. În același timp, pe șasiu sunt deschise și orificiile de ventilație sau se adaugă ventilatoare de sistem pentru a crește schimbul de căldură între interiorul și exteriorul șasiului.

2. Adăugarea radiatorului de răcire cu aer:

Adăugând radiator de răcire cu aer, putem face cu ușurință răcirea dispozitivului prin răcire activă sau răcire forțată cu aer, dar trebuie totuși să luăm în considerare punctele de mai jos:

1. Selectarea radiatorului. Principiul selectării radiatorului este de a selecta un radiator cu volum mic și greutate redusă, pe cât posibil, pe premisa asigurării unei disipări suficiente a căldurii, astfel încât să economisiți spațiul intern și să reduceți greutatea totală a adaptorului de alimentare.

2. Instalarea radiatorului. La instalarea radiatorului, metoda de instalare cu disipare mică a căldurii și rezistență termică trebuie selectată pe cât posibil.

3. Minimizați rezistența termică a interfeței. Suprafața radiatorului trebuie să fie plană și netedă, aplicată cu unsoare siliconică sau garnitură termoconductoare pentru a reduce rezistența termică de contact dintre radiator și semiconductorul de putere.

3. Designul ventilatorului de răcire:

Ventilatorul unui comutator comercial obișnuit funcționează întotdeauna la viteză maximă (SPD), ceea ce nu numai că provoacă risipă de energie și crește zgomotul general, dar crește și generarea inutilă de energie și acumularea de praf în interiorul șasiului. Mai important, durata de viață a ventilatorului la viteză maximă este de aproximativ 20000 de ore, adică 2,28 ani (conform datelor furnizate de SANYOFANDATASHEET). După 20000 de ore, viteza ventilatorului va scădea treptat, provocând instabilitate întregii mașini. Cu toate acestea, din cauza lipsei unităților de monitorizare, acest pericol ascuns este greu de detectat. De exemplu, atunci când rata de pierdere a pachetelor de comutatoare industriale crește treptat, nu este ușor de detectat că aceasta se datorează îmbătrânirii ventilatorului, scăderii vitezei și acumulării de praf prea gros, ceea ce provoacă temperatura cheii. componentele din interiorul șasiului să se ridice.

În stadiul incipient al proiectării comutatorului, ar trebui să luăm în considerare pe deplin mediul de funcționare al echipamentului și cea mai ridicată temperatură de funcționare a tuturor componentelor electronice, pentru a seta temperatura de lucru a cipul de încălzire. Apoi, atunci când proiectăm structura plăcii de bază și a carcasei, ar trebui să luăm în considerare și designul radiatorului pentru a coordona designul termic și structural cu cea mai bună schemă de potrivire și pentru a îndeplini diferitele cerințe de funcționare a echipamentului.