Jakie są sposoby na dobre chłodzenie zasilacza?

Kiedy inżynierowie elektrycy wspominają termin&„zarządzanie energią &”, większość ludzi myśli o lampach MOS, przetwornikach, transformatorach itp.

W rzeczywistości zarządzanie energią to znacznie więcej.

Zasilacz będzie generował ciepło podczas pracy, a ciągły wzrost temperatury spowoduje zmiany wydajności, co może ostatecznie doprowadzić do awarii systemu. Ponadto ciepło skróci żywotność komponentów i wpłynie na długoterminową niezawodność.

Dlatego zarządzanie energią obejmuje również zarządzanie temperaturą. Jeśli chodzi o gospodarkę cieplną, należy zrozumieć dwa punkty widzenia:

& quot;Mikro" zagadnienia

Pojedynczy element uległ przegrzaniu z powodu nadmiernego wytwarzania ciepła, ale temperatura reszty systemu i obudowy mieści się w dopuszczalnym zakresie.

& quot;Makro" Problemy Temperatura całego systemu jest zbyt wysoka z powodu akumulacji ciepła z wielu źródeł ciepła.

Inżynier musi określić, ile problemów związanych z zarządzaniem temperaturą ma charakter mikro i makro oraz stopień korelacji między nimi.

W prosty sposób można zrozumieć, że nawet jeśli wzrost temperatury elementu generującego ciepło przekracza jego dopuszczalną granicę i powoduje nagrzewanie całego systemu, niekoniecznie oznacza to, że cały system jest przegrzany, ale nadmiar ciepła wytwarzany przez element musi być rozproszone.

Więc gdzie idzie ciepło?

Rozproszony w chłodniejsze miejsce może być sąsiadującą częścią systemu i obudową lub może znajdować się na zewnątrz obudowy (możliwe tylko wtedy, gdy temperatura zewnętrzna jest niższa niż temperatura wewnętrzna).

Modelowanie i wszechstronna symulacja Oddzielne systemy pasywne są większe, ale bardziej niezawodne i wydajne, a wentylatory mogą odgrywać rolę w sytuacjach, w których chłodzenie pasywne nie może być stosowane samodzielnie.

Wybór systemu do chłodzenia to często trudna decyzja.

W tej chwili konieczne jest określenie, ile powietrza chłodzącego jest potrzebne i jak osiągnąć chłodzenie poprzez modelowanie i symulację, co jest niezbędne dla skutecznych strategii zarządzania ciepłem.

W przypadku modelu miniaturowego źródło ciepła i jego droga przepływu ciepła charakteryzują się oporem termicznym, a opór cieplny determinowany jest zastosowanym materiałem, jakością i rozmiarem.

Modelowanie pokazuje, w jaki sposób ciepło przepływa ze źródła ciepła, a także jest pierwszym krokiem w ocenie komponentów, które powodują awarie termiczne z powodu własnego rozpraszania ciepła.

Na przykład dostawcy urządzeń, tacy jak układy scalone o wysokim rozpraszaniu ciepła, tranzystory MOSFET i tranzystory IGBT, zwykle dostarczają modele termiczne, które mogą dostarczyć szczegółowych informacji na temat ścieżki termicznej od źródła ciepła do powierzchni urządzenia.

Po poznaniu obciążenia cieplnego każdego elementu następnym krokiem jest modelowanie na poziomie makro, które jest zarówno proste, jak i złożone: Dostosuj wielkość przepływu powietrza przez różne źródła ciepła, aby utrzymać jego temperaturę poniżej dopuszczalnego limitu; użyj temperatury powietrza, dostępnego przepływu niewymuszonego przepływu powietrza, przepływu powietrza wentylatora i innych czynników, aby wykonać podstawowe obliczenia, aby z grubsza zrozumieć sytuację temperaturową.

Następnym krokiem jest wykorzystanie modelu i lokalizacji każdego źródła ciepła, płytki PC, powierzchni obudowy i innych czynników do wykonania bardziej złożonego modelowania całego produktu i jego opakowania.

Wreszcie, modelowanie musi rozwiązać dwa problemy: problem rozpraszania szczytowego i średniego. Na przykład, element w stanie ustalonym z ciągłym rozpraszaniem ciepła 1 W i urządzenie z rozpraszaniem ciepła 10 W, ale z 10% przerywanym cyklem pracy, mają różne efekty cieplne.

Oznacza to, że średnie rozpraszanie ciepła jest takie samo, a związana z nim masa ciepła i przepływ ciepła spowodują różne rozkłady ciepła. Większość aplikacji CFD może łączyć analizę statyczną i dynamiczną.

Niedoskonałość fizycznego połączenia między powierzchnią komponentu a miniaturowym modelem, taka jak fizyczne połączenie między górną częścią obudowy IC a radiatorem.

Jeśli połączenie ma niewielką odległość, opór cieplny tej ścieżki wzrośnie i konieczne jest wypełnienie powierzchni styku podkładką termiczną w celu zwiększenia przewodności cieplnej ścieżki.

Zarządzanie termiczne może obniżyć temperaturę komponentów zasilacza i środowiska wewnętrznego, co może przedłużyć żywotność produktu i poprawić niezawodność.

Ale zarządzanie temperaturą jest koncepcją zintegrowaną, a w najdrobniejszych szczegółach stanowi ogromny temat.

Wiąże się to z kompromisami między rozmiarem, mocą, wydajnością, wagą, niezawodnością i kosztem.Należy ocenić priorytet i ograniczenia projektu.