Tri učinkovite metode za rasipanje topline energetskih modula

Postoje tri osnovne metode prijenosa energije energetskog modula iz područja visoke temperature u područje niske temperature: zračenje, prijenos i konvekcija.

Zračenje:

Elektromagnetski indukcijski prijenos topline generira između dva bloka različitih temperatura.

Prijenos:

Prijenos proizvodnje topline kroz čvrsti medij.

Konvekcija:

Prijenos topline kroz tekući medij (plin).

U različitim specifičnim primjenama sve tri metode prijenosa topline često imaju različite razine učinka. U većini primjena konvekcija je najkritičnija metoda prijenosa topline. Ako se dodaju druge dvije metode rasipanja topline, stvarni učinak će biti bolji. Međutim, u nekim situacijama ove dvije metode također mogu imati kontraproduktivne učinke. Stoga se pri projektiranju visokokvalitetnog sustava za rasipanje topline pažljivo razmatraju sve tri metode prijenosa topline.

energetski modul

1, izvor zračenja, rasipanje topline

Kada se dva sučelja s različitim temperaturama suoče, to će uzrokovati kontinuirani prijenos topline zračenjem.

Konačni utjecaj zračenja na temperaturu određenih blokova određen je mnogim čimbenicima: temperaturnom razlikom različitih komponenti, orijentacijom srodnih komponenti, glatkoćom površine komponenti i njihovim međusobnim razmakom itd.

Budući da ne postoji način kvantitativne analize ovog elementa, plus utjecaj vlastite radijativne kinetičke izmjene energije u okolini, vrlo je komplicirano mjeriti štetu zračenja na temperaturu i teško je točno izračunati.

U specifičnoj primjeni upravljačkog modula pretvarača snage prekidača, malo je vjerojatno da će se oslanjati isključivo na blistavo rasipanje topline kao metodu hlađenja pretvarača.

U većini slučajeva, izvor zračenja raspršuje samo 10% ili manje ukupne proizvodnje topline. Stoga se blistava toplina općenito koristi samo kao pomoćna metoda uz ključnu metodu rasipanja topline, a općenito se ne razmatra u planu toplinskog dizajna. Utjecaj temperature modula napajanja. U specifičnim primjenama temperatura upravljačkog modula generalnog pretvarača viša je od prirodne temperature okoline. Stoga, blistavi kinetički prijenos energije pogoduje rasipanju topline. Međutim, u nekim uvjetima temperatura nekih izvora topline (elektroničke ploče uređaja, otpornici velike snage itd.) oko upravljačkog modula viša je od temperature modula napajanja, a blistava toplina tih objekata povećat će temperaturu upravljačkog modula.

U planu dizajna rasipanja topline, relativne položaje perifernih komponenti upravljačkog modula pretvarača treba znanstveno rasporediti prema utjecaju koji će toplinsko zračenje uzrokovati. Kada su vruće komponente blizu upravljačkog modula pretvarača, kako bi se oslabio učinak zagrijavanja izvora zračenja, između upravljačkog modula i vrućih komponenti treba umetnuti tanke peraje ploče za toplinsku izolaciju.

2, disipacija topline prijenosa

U mnogim primjenama toplina generirana na podlozi energetskog modula mora se prenijeti na dugu površinu za rasipanje topline kroz komponente prijenosa topline. Na taj način temperatura podloge energetskog modula bit će jednaka zbroju temperature površine za rasipanje topline, temperaturi komponenti za prijenos topline i temperaturi obje površine.

Toplinska otpornost komponenti prijenosa topline proporcionalna je duljini L između njih i obrnuto proporcionalna poprečnom području presjeka i brzini prijenosa topline između njih. Korištenje odgovarajućih sirovina i poprečnih područja također može učinkovito smanjiti toplinsku otpornost komponenti za prijenos topline. Kada su dopušteni prostor za ugradnju i trošak, treba koristiti radijator s najmanjim toplinskim otporom. Treba imati na umu da ako se temperatura podloge energetskog modula neznatno smanji, srednje vrijeme između kvarova (MTBF) značajno će se povećati.

Sirovine za proizvodnju hladnjaka ključni su element koji utječe na učinkovitost, pa pri odabiru morate obratiti pozornost na mnoge aspekte. U većini primjena toplina koju generira energetski modul prenijet će se iz podloge u hladnjak ili komponente za prijenos topline. Međutim, na površini će postojati temperaturna razlika između podloge modula napajanja i komponenti za prijenos topline. Ova vrsta temperaturne razlike mora se kontrolirati.

Toplinski otpor povezan je u seriji u kontrolnoj petlji za rasipanje topline. Temperatura podloge treba biti površinska temperatura i komponente prijenosa topline. Zbroj temperature. Ako se ne kontrolira, porast temperature površine bit će vrlo očigledan. Ukupna površina treba biti što veća, a glatkoća površine unutar 5 mils (0,005 stopa). Kako biste bolje uklonili neravnine površine, površinu možete napuniti toplinskim vodljivim ljepilom ili podlogom za prijenos topline. ) Nakon uzimanja odgovarajućih protumjera, toplinska otpornost površine može se smanjiti na ispod 0,1 °C/W. Samo smanjenjem toplinske otpornosti na rasipanje topline (RTH) ili smanjenjem potrošnje energije (Ploss) može se smanjiti temperatura i povećati TAmax.

Maksimalna snaga napajanja prekidača povezana je s temperaturom mjesta primjene. Glavni parametri koji utječu na gubitak izlazne snage Ploss, toplinski otpor RTH i najveće prebacivanje napajanja Case temperature TC. Napajanje prekidača s visokom učinkovitošću i najboljim rasipanjem topline imat će nižu temperaturu. Kada je nominalna izlazna snaga izlazna, njihova upotrebljiva temperatura bit će granična. Temperatura prebacivanja napajanja s manjom učinkovitošću ili slabim rasipanjem topline bit će viša. Moraju biti zračno hlađene ili iscijeđene primjene.

3, konvekcijsko rasipanje topline

Konvekcijsko rasipanje topline najčešće je korištena metoda rasipanja topline za Aipu pretvarače energije. Konvekcija se općenito dijeli na prirodnu konvekciju i prisilnu konvekciju. Prijenos topline s površine vrućeg bloka na okolni statički plin na nižoj temperaturi naziva se prirodna konvekcija; prijenos topline s površine vrućeg bloka na tekući plin naziva se prisilna konvekcija.    　　Prednosti prirodne konvekcije su u tome što je vrlo jednostavan za implementaciju, ne zahtijeva električne ventilatore, niske je cijene i ima visoku pouzdanost u rasipanju topline. Međutim, za razliku od prisilne konvekcije, kako bi se postigla ista temperatura podloge, potreban je veliki hladnjak.

Prirodni konvekcijski dizajn radijatora također treba obratiti pozornost na sljedeće:

Općenito, za hladnjake se daju samo glavni parametri vertikalnih hladnjaka. Stvarni učinak rasipanja topline horizontalnog hladnjaka je slab. Ako je potrebna horizontalna instalacija, površinu radijatora treba povećati na odgovarajući način, a može se koristiti i prisilno konvekcijsko rasipanje topline.