Opis načina rasipanja topline modula napajanja
Postoje tri metode rasipanja topline za energetske module: konvekcija, provodljivost i zračenje. U praktičnim primjenama, većina njih koristi konvekciju kao glavnu metodu rasipanja topline. Ako je dizajn prikladan, zajedno s dvije metode rasipanja topline provodljivosti i zračenja, učinak će biti maksimiziran. Međutim, ako je dizajn nepravilan, to će uzrokovati štetne učinke. Stoga je pri projektiranju energetskog modula projektiranje sustava za rasipanje topline postalo važna karika.
1. Konvekcijska metoda hlađenja
Konvekcijsko rasipanje topline odnosi se na prijenos topline kroz srednji zrak tekućine kako bi se postigao učinak rasipanja topline. To je naša uobičajena metoda rasipanja topline. Konvekcijske metode općenito su podijeljene u dvije vrste, prisilnu konvekciju i prirodnu konvekciju. Prisilna konvekcija odnosi se na prijenos topline s površine grijaćeg objekta na tekući zrak, a prirodna konvekcija odnosi se na prijenos topline s površine grijaćeg objekta na okolni zrak na nižoj temperaturi. Prednosti korištenja prirodne konvekcije su jednostavna implementacija, niska cijena, nema potrebe za vanjskim ventilatorom za hlađenje i visoka pouzdanost. Da bi prisilna konvekcija dosegla temperaturu podloge za normalnu uporabu, zahtijeva veći hladnjak i zauzima prostor.
Obratite pozornost na dizajn prirodnog konvekcijskog radijatora. Ako horizontalni radijator ima slab učinak rasipanja topline, područje radijatora treba na odgovarajući način povećati ili prisilno konvekciju raspršiti toplinu kada se instalira vodoravno.
2. Metoda vodljivog rasipanja topline
Kada se modul napajanja koristi, toplina na podlozi mora se provesti do krajnje površine za rasipanje topline kroz element koji provodi toplinu, tako da će temperatura podloge biti jednaka zbroju temperature površine koja se raspršuje toplinom, porastu temperature elementa koji provodi toplinu i porastu temperature dviju kontaktnih površina.
Na taj se način toplinska energija može volatilizirati u učinkovitom prostoru kako bi se osiguralo da komponente mogu normalno raditi. Toplinska otpornost toplinskog elementa izravno je proporcionalna duljini i obrnuto proporcionalna njegovom poprečnom području i toplinskoj vodljivosti. Ako se ne obzir prostor za ugradnju i trošak, treba koristiti radijator s najmanjim toplinskim otporom. Budući da temperatura supstrata napajanja malo pada, srednje vrijeme između kvarova bit će značajno poboljšano, stabilnost napajanja će se poboljšati, a vijek trajanja će biti duži.
Temperatura je važan čimbenik koji utječe na performanse napajanja, pa se pri odabiru radijatora trebate usredotočiti na njegove proizvodne materijale. U praktičnim primjenama toplina koju generira modul provodi se od podloge do hladnjaka ili elementa koji provodi toplinu. Međutim, na kontaktnoj površini bit će temperaturna razlika između podloge za napajanje i elementa koji provodi toplinu, a ta se temperaturna razlika mora kontrolirati.
Temperatura podloge treba biti zbroj porasta temperature kontaktne površine i temperature elementa koji provodi toplinu. Ako se ne kontrolira, porast temperature kontaktne površine bit će posebno značajan. Stoga bi površina kontaktne površine trebala biti što je moguće veća, a glatkoća kontaktne površine trebala bi biti unutar 5 mils, odnosno unutar 0,005 inča.
Kako bi se uklonila neravnina površine, kontaktnu površinu treba napuniti toplinskim vodljivim ljepilom ili toplinskim jastučićem. Nakon poduzimanja odgovarajućih mjera, toplinska otpornost kontaktne površine može se smanjiti na ispod 0,1 °C / W. Samo smanjenjem rasipanja topline i toplinske otpornosti ili potrošnje energije može se smanjiti porast temperature. Maksimalna izlazna snaga napajanja povezana je s temperaturom okoline primjene. Utjecajni parametri općenito uključuju: gubitak energije, toplinsku otpornost i maksimalnu temperaturu kućišta napajanja. Napajanja s visokom učinkovitošću i boljim rasipanjem topline imat će niži porast temperature, a njihova upotrebljiva temperatura imat će marginu na nazivnoj izlaznoj snazi. Napajanja s manjom učinkovitošću ili slabim rasipanjem topline imat će veći porast temperature jer zahtijevaju hlađenje zraka ili ih je potrebno razgraničeti za uporabu.
3. Metoda rasipanja topline zračenja
Rasipanje topline zračenjem je uzastopni radijativni prijenos topline koji se javlja kada se dva sučelja s različitim temperaturama suočavaju. Utjecaj zračenja na temperaturu jednog objekta ovisi o mnogim čimbenicima, kao što su temperaturna razlika različitih komponenti, vanjski dio komponenti, položaj komponenti i udaljenost između njih. U praktičnim primjenama, te je čimbenike teško kvantificirati, a zajedno s utjecajem vlastite blistave razmjene energije u okolini, teško je točno izračunati neuredne učinke zračenja na temperaturu.
U praktičnim primjenama, napajanje je nemoguće koristiti samo rasipanje topline zračenja, jer ova metoda općenito može raspršiti samo 10% ili manje ukupne topline. Obično se koristi kao pomoćno sredstvo glavne metode rasipanja topline i općenito se ne razmatra u toplinskom dizajnu. Njegov učinak na temperaturu. U radnom stanju napajanja, njegova temperatura je općenito viša od temperature vanjskog okoliša, a prijenos zračenja pomaže ukupnom rasipanju topline. Međutim, u posebnim okolnostima, izvori topline u blizini napajanja, kao što su otpornici velike snage, ploče uređaja itd., Zračenje tih objekata uzrokovat će porast temperature modula napajanja.
