Trei metode eficiente pentru disiparea căldurii modulelor de putere
Există două metode de bază pentru transferul de energie al modulului de putere din zona cu temperatură ridicată în zona cu temperatură scăzută: radiația și convecția.
Radiație: transferul de căldură prin inducție electromagnetică generată între două blocuri de temperaturi diferite.
Convecție: transfer de căldură prin mediu fluid (gaz).
Într-o varietate de aplicații specifice, toate cele trei metode de transfer de căldură au adesea niveluri diferite de efect. În majoritatea aplicațiilor, convecția este cea mai critică metodă de transfer de căldură. Dacă se adaugă celelalte două metode de disipare a căldurii, efectul real va fi mai bun. Cu toate acestea, în unele situații, aceste două metode pot avea și efecte contraproductive. Prin urmare, atunci când proiectați un sistem de disipare a căldurii de înaltă calitate, toate cele trei metode de transfer de căldură trebuie luate în considerare cu atenție.
Modul de putere
1. Disiparea căldurii sursei de radiații
Când două interfețe cu temperaturi diferite se confruntă una cu cealaltă, se va produce un transfer continuu de radiație de căldură.
Influența finală a radiațiilor asupra temperaturii anumitor obiecte este determinată de mulți factori: diferența de temperatură a diferitelor componente, orientarea componentelor aferente, netezimea suprafeței componentelor și distanța dintre ele. Deoarece nu există nicio modalitate de a analiza cantitativ acest element, plus influența mediului înconjurător' propriul schimb de energie cinetică radiativă, este foarte complicat să se măsoare daunele radiațiilor asupra temperaturii și este dificil să se realizeze cu precizie. calculati.
În aplicația specifică a modulului de control al convertizorului de alimentare cu comutare, este puțin probabil să se bazeze exclusiv pe disiparea căldurii radiante ca metodă de răcire a convertorului. În cele mai multe cazuri, sursa radiantă disipează doar 10% sau mai puțin din generarea totală de căldură. Prin urmare, căldura radiantă este, în general, utilizată doar ca metodă auxiliară, în plus față de metoda cheie de disipare a căldurii, iar planul de proiectare termică, în general, nu ia în considerare efectul său. Influența temperaturii modulului de alimentare. În aplicații specifice, temperatura modulului de control al convertorului general este mai mare decât temperatura ambientală naturală. Prin urmare, transferul de energie cinetică radiantă este favorabil disipării căldurii. Cu toate acestea, în anumite condiții, temperatura unor surse de căldură (plăci pentru dispozitive electronice, rezistențe de mare putere etc.) din jurul modulului de control este mai mare decât temperatura modulului de putere, iar căldura radiantă a acestor obiecte va crește temperatura. a modulului de control.
În planul de proiectare a disipării căldurii, pozițiile relative ale componentelor periferice ale modulului de control al convertizorului trebuie aranjate științific în funcție de influența pe care o va provoca radiația de căldură. Când componentele fierbinți sunt aproape de modulul de control al convertizorului, pentru a slăbi efectul de încălzire al sursei de radiație, aripioarele subțiri ale plăcii de izolație termică trebuie introduse între modulul de control și componentele fierbinți.
2. Disiparea căldurii prin convecție
Disiparea căldurii prin convecție este cea mai utilizată metodă de disipare a căldurii pentru convertoarele de putere Epson. Convecția este, în general, împărțită în două tipuri: convecție naturală și convecție forțată. Transferul de căldură de la suprafața blocului fierbinte la gazul static din jur cu o temperatură mai scăzută se numește convecție naturală; transferul de căldură de la suprafața blocului fierbinte la gazul fluid se numește convecție forțată.
Avantajele convecției naturale sunt că este foarte ușor de implementat, nu necesită ventilatoare electrice, are un cost scăzut și are fiabilitate ridicată în disiparea căldurii. Cu toate acestea, spre deosebire de convecția forțată, pentru a obține aceeași temperatură a substratului, este necesar un radiator mare.
Designul radiatorului cu convecție naturală ar trebui să acorde, de asemenea, atenție la următoarele:
În general, pentru radiatorul sunt dați doar parametrii principali ai radiatorului vertical. Efectul real de disipare a căldurii al radiatorului orizontal este slab. Dacă este necesară instalarea orizontală, suprafața radiatorului trebuie mărită în mod corespunzător și poate fi utilizată și disiparea căldurii prin convecție forțată.
