Toplinsko hlađenje aplikacija za napajanje

   Kada se govori o riječi "upravljanje napajanjem", većina ljudi će pomisliti na MOS cijevi, pretvarače, transformatore, itd. U stvari, upravljanje napajanjem je puno više od toga. Napajanje će stvarati toplinu tijekom rada, a kontinuirani porast temperature uzrokovat će promjene u performansama, što na kraju može dovesti do kvara sustava; Osim toga, toplina će također skratiti vijek trajanja komponenti i utjecati na dugoročnu pouzdanost. Stoga, upravljanje energijom također uključuje upravljanje toplinom.

mikrokozmički: 

    Jedna komponenta je pregrijana zbog prekomjernog zagrijavanja, ali temperatura ostatka sustava i ljuske je unutar granica.

Makroskopski:

 Temperatura cijelog sustava je previsoka zbog akumulacije topline iz više izvora topline.

Jednostavno razumijevanje je da čak i ako porast temperature grijaće komponente premašuje dopuštenu granicu, što rezultira porastom temperature cijelog sustava, to ne znači nužno da je cijeli sustav pregrijan, ali višak topline koju proizvodi komponenta mora biti raspršen.

      Toplina management follows osnovni principi fizike. Postoje tri načina provođenja topline: zračenje, vođenje i konvekcija. Za većinu elektroničkih sustava potrebno je hlađenje pustiti toplinu da napusti izvor topline vođenjem, a zatim je prenijeti na druga mjesta konvekcijom.

     Tri su najčešće korištena elementa za zračenje: hladnjak, toplinska cijev i ventilator. Hladnjak i toplinska cijev su pasivni sustavi hlađenja bez napajanja, dok je ventilator aktivni sustav prisilnog hlađenja zraka.

hladnjak:

        Hladnjak je aluminijska ili bakrena struktura, koja može dobiti toplinu iz izvora topline kroz vođenje i prenijeti toplinu na protok zraka kako bi se ostvarila konvekcija. Hladnjaci dolaze u tisućama veličina i oblika, od malih utisnutih metalnih peraja koje povezuju jedan tranzistor do velikih ekstruzija s mnogo rebara koje mogu presresti i prenijeti toplinu na konvektivni protok zraka.

toplinske cijevi:

     Obično znači montažne module toplinskih cijevi. Sadrži zapečaćenu metalnu cijev jezgre za sinteriranje i radnu tekućinu. Ne koristi se kao radijator sam. Njegova je funkcija apsorbirati toplinu iz izvora topline i prenijeti je u hladnije područje.Izvor topline pretvara radni fluid u paru u zatvorenoj cijevi, a para prenosi toplinu na hladniji kraj toplinske cijevi. Na tom kraju para se kondenzira u tekućinu i oslobađa toplinu, dok se tekućina vraća na topliji kraj.

Ventilator:

Prvi je korak odustajanja od pasivnog hladnjaka i toplinske cijevi i prijelaz na aktivni uređaj za rasipanje topline prisilnog hlađenja zrakom, no ventilator ima i neke nedostatke:

1. povećati cijenu, potrebno je više prostora.

2. troši energiju i utječe na učinkovitost cijelog sustava i može dovesti do kvara.

3. stvoriti problem s nosom

Međutim, u mnogim slučajevima, posebno kada je put protoka zraka zakrivljen, okomit ili blokiran, oni su obično jedini način da se postigne dovoljan protok zraka.

Upravljanje toplinskom energijom može smanjiti temperaturu komponenti i unutarnjeg okruženja u napajanju, produžiti vijek trajanja proizvoda i poboljšati pouzdanost. Uključuje ravnotežu veličine, snage, učinkovitosti, težine, pouzdanosti i cijene. Moraju se ocijeniti prioriteti i ograničenja projekta.