Existují tři účinné způsoby chlazení napájecího modulu
Existují tři základní způsoby přenosu energie výkonového modulu z oblasti s vysokou teplotou do oblasti s nízkou teplotou: záření, přenos a konvekce.
Záření: Elektromagnetický indukční přenos tepla mezi dvěma předměty různé teploty.
Přenos: Přenos tepla pevným prostředím.
Konvekce: Přenos tepla tekutým médiem (vzduchem).
1, radiační odvod tepla
Když jsou konfrontována dvě rozhraní různých teplot, dochází k kontinuálnímu přenosu tepla sáláním.
Konečný vliv záření na teplotu některých objektů závisí na mnoha faktorech: teplotní rozdíl jednotlivých komponentů, orientace souvisejících komponent, hladkost povrchu komponentů a rozestupy mezi nimi.
Protože neexistuje způsob, jak tento faktor kvantifikovat, spojený s vlivem samotné výměny sálavé kinetické energie okolního prostředí, je obtížné vypočítat poškození záření teplotou, což je komplikované a obtížně přesně vypočítatelné.
Ve specifické aplikaci řídicího modulu spínaného výkonového měniče je nepravděpodobné, že by bylo jako chladicí režim samotného měniče použito vyzařování tepla.
Ve většině případů zdroj záření odvádí pouze 10 procent nebo méně celkového tepla. Odvod tepla sáláním je proto obecně pouze doplňkovým způsobem ke klíčovému způsobu rozptylu tepla a schéma tepelného návrhu obecně nezvažuje jeho vliv na teplotu výkonového modulu.
Ve specifické aplikaci je teplota řídicího modulu měniče vyšší než teplota přirozeného prostředí, takže přenos kinetické energie zářením vede k rozptylu tepla.
V některých případech je však teplota některých zdrojů tepla v okolí řídicího modulu (deska elektronického zařízení, vysokovýkonový odpor atd.) vyšší než teplota výkonového modulu a sálavé teplo těchto objektů naopak způsobí, že vzestupu řídicího modulu.
Ve schématu návrhu odvodu tepla by měly být vzájemné polohy periferních součástí řídicího modulu převodníku vědecky uspořádány podle vlivu tepelného záření.
Když je topné těleso blízko řídicího modulu měniče, za účelem zeslabení topného účinku zdroje záření by se mezi řídicí modul a topné těleso mělo vložit tenké žebro tepelného štítu.
2, přenos tepla
V mnoha aplikacích je teplo generované ze substrátu výkonového modulu přenášeno na vzdálené plochy pro odvod tepla prostřednictvím komponent pro přenos tepla.
Tímto způsobem bude teplota substrátu PSU rovna teplotě chladicího povrchu, teplotě teplosměnné složky a součtu teplot obou povrchů.
Tepelný odpor komponent pro přenos tepla je úměrný délce L mezi těmito dvěma a nepřímo úměrný ploše průřezu a rychlosti přenosu tepla mezi těmito dvěma, při použití vhodných surovin a plochy průřezu, ale může také účinně snížit tepelný odpor součástek pro přenos tepla.
Pokud jsou instalační prostor a náklady přijatelné, měl by být použit chladič s nejmenším tepelným odporem.
Je třeba mít na paměti, že když se teplota substrátu PSU mírně sníží, střední doba do selhání (MTBF) se výrazně zvýší.
Výroba a výroba surovin pro chladiče je klíčovým faktorem ovlivňujícím účinnost. Při výběru musíme věnovat pozornost mnoha aspektům.
Ve většině aplikací bude teplo generované napájecím modulem přenášeno ze substrátu do radiátoru nebo komponent pro přenos tepla.
Teplotní rozdíl mezi povrchem substrátu výkonového modulu a komponentou pro přenos tepla však musí být řízen. Tepelný odpor je zapojen do série v regulační smyčce odvodu tepla. Teplota podkladu by měla být součtem povrchové teploty a teploty teplosměnné složky.
Pokud ponecháte nezaškrtnuté, nárůst povrchové teploty bude velmi patrný.
Celková plocha by měla být co největší a hladkost povrchu by měla být do 5 mil (0,005 ft).
Pro lepší odstranění konvexního a konkávního povrchu můžete povrch vyplnit tepelným lepidlem nebo teplosměnnou podložkou.
Vhodnými opatřeními lze povrchový tepelný odpor snížit na méně než 0,1 stupně /W.
Teplotu lze snížit a TAmax zvýšit pouze snížením odvodu tepla a tepelného odporu (RTH) nebo spotřeby energie (Ploss). Maximální výkon spínaného zdroje souvisí s teplotou aplikace. Mezi hlavní ovlivňující parametry patří ztrátový výstupní výkon Ploss, tepelný odpor RTH a maximální spínací teplota pláště TC.
Spínaný zdroj s nejlepší účinností a odvodem tepla má nižší teplotu.
Při jmenovitém výstupním výkonu bude jejich využitelná teplota přebytek.
Spínaný zdroj s nízkou účinností nebo slabým odvodem tepla má vyšší teplotu.
Pro aplikaci musí být chlazeny vzduchem nebo sníženy.
3, odvod tepla konvekcí
Konvekční odvod tepla je nejběžnějším způsobem odvodu tepla u výkonových měničů AEP. Konvekce se obecně dělí na přirozenou konvekci a nucenou konvekci.
Přenos tepla z povrchu horkého bloku na nižší teplotu okolního statického plynu, nazývaný přirozená konvekce;
Přenos tepla z povrchu horkého bloku do kapalného plynu se nazývá nucená konvekce.
Výhody přirozené konvekce jsou velmi snadno dosažitelné, žádný elektrický ventilátor, nižší cena a vysoká důvěryhodnost odvodu tepla.
Objem chladiče potřebný k dosažení stejné teploty substrátu je však ve srovnání s nucenou konvekcí velmi velký.
Sinda Thermal je profesionální a zkušený výrobce chladičů, naše továrna byla založena více než 8 let, poskytujeme různé druhy chladičů globálním zákazníkům, můžeme nabídnout optimalizovaný tepelný design a vysoce kvalitní chladiče. Prosím, kontaktujte nás volně, pokud máte nějaké tepelné požadavky.
