Care sunt modalitățile de a face o treabă bună de răcire a sursei de alimentare?

Când inginerii electrici menționează termenul"gestionarea puterii", majoritatea oamenilor se gândesc la tuburi MOS, convertoare, transformatoare etc.

De fapt, managementul energiei este mult mai mult decât atât.

Sursa de alimentare va genera căldură atunci când funcționează, iar creșterea continuă a temperaturii va cauza modificări de performanță, care pot duce în cele din urmă la defecțiuni ale sistemului. În plus, căldura va scurta durata de viață a componentelor și va afecta fiabilitatea pe termen lung.

Prin urmare, managementul energiei implică și managementul termic. În ceea ce privește managementul termic, există două puncte de vedere care trebuie înțelese:

& quot;Micro" probleme

O singură componentă s-a supraîncălzit din cauza generării excesive de căldură, dar temperatura restului sistemului și a carcasei este în limită.

& quot;Macro" Probleme Temperatura întregului sistem este prea ridicată din cauza acumulării de căldură din mai multe surse de căldură.

Inginerul trebuie să determine câte dintre problemele de management termic sunt micro și macro și gradul de corelare dintre cele două.

Simpla înțelegere este că, chiar dacă creșterea temperaturii unei componente generatoare de căldură depășește limita permisă și determină încălzirea întregului sistem, nu înseamnă neapărat că întregul sistem este supraîncălzit, dar căldura în exces generată de componentă trebuie să fi disipat.

Deci unde se duce căldura?

Împrăștiată într-un loc mai rece, poate fi partea adiacentă a sistemului și a șasiului, sau poate fi în afara șasiului (posibil doar atunci când temperatura exterioară este mai mică decât temperatura internă).

Modelare și simulare cuprinzătoare Sistemele pasive separate au dimensiuni mai mari, dar mai fiabile și mai eficiente, iar ventilatoarele pot juca un rol în situațiile în care răcirea pasivă nu poate fi utilizată singur.

Ce sistem să alegeți pentru răcire este adesea o decizie dificilă.

În acest moment, este necesar să se determine cât de mult aer de răcire este necesar și cum se realizează răcirea prin modelare și simulare, ceea ce este esențial pentru strategiile eficiente de management termic.

Pentru modelul în miniatură, sursa de căldură și calea de curgere a acesteia se caracterizează prin rezistența lor termică, iar rezistența termică este determinată de materialul, calitatea și dimensiunea utilizată.

Modelarea arată cum curge căldura din sursa de căldură și este, de asemenea, primul pas în evaluarea componentelor care provoacă accidente termice din cauza propriei disipări de căldură.

De exemplu, furnizorii de dispozitive, cum ar fi circuitele integrate cu disipare ridicată a căldurii, MOSFET-urile și IGBT-urile oferă de obicei modele termice care pot oferi detalii despre calea termică de la sursa de căldură la suprafața dispozitivului.

Odată cunoscută sarcina termică a fiecărei componente, următorul pas este modelarea la nivel macro, care este atât simplu, cât și complex: Reglați dimensiunea fluxului de aer prin diverse surse de căldură pentru a-și menține temperatura sub limita admisă; utilizați temperatura aerului, fluxul de aer neforțat debitul disponibil, fluxul de aer al ventilatorului și alți factori pentru a efectua calcule de bază pentru a înțelege aproximativ situația temperaturii.

Următorul pas este să utilizați modelul și locația fiecărei surse de căldură, placă de computer, suprafață carcasă și alți factori pentru a realiza modelarea mai complexă a întregului produs și a ambalajului acestuia.

În cele din urmă, modelarea trebuie să rezolve două probleme: problema disipării de vârf și medie. De exemplu, o componentă în stare staționară cu o disipare termică continuă de 1 W și un dispozitiv cu o disipare termică de 10 W, dar cu un ciclu de lucru intermitent de 10% au efecte termice diferite.

Adică, disiparea medie a căldurii este aceeași, iar masa de căldură aferentă și fluxul de căldură vor produce distribuții diferite de căldură. Majoritatea aplicațiilor CFD pot combina analiza statică și dinamică.

Imperfecțiunea conexiunii fizice dintre suprafața componentei și modelul în miniatură, cum ar fi conexiunea fizică dintre partea superioară a pachetului IC și radiatorul.

Dacă conexiunea are o distanță mică, rezistența termică a acestei căi va crește și este necesar să umpleți suprafața de contact cu un tampon termic pentru a îmbunătăți conductibilitatea termică a căii.

Managementul termic poate reduce temperatura componentelor din sursa de alimentare și din mediul intern, ceea ce poate prelungi durata de viață a produsului și poate îmbunătăți fiabilitatea.

Dar managementul termic este un concept integrat, dacă este defalcat la detalii, este un subiect uriaș.

Acesta implică compromisuri între dimensiune, putere, eficiență, greutate, fiabilitate și cost.Trebuie evaluate prioritatea și constrângerile proiectului.