Sådan designer du en elradiator
Der er tre varmeafledningsmetoder til strømmoduler:konvektion, ledning og stråling.
I praktiske anvendelser bruger de fleste af dem konvektion som den vigtigste varmeafledningsmetode. Hvis designet er passende, kombineret med de to varmeafledningsmetoder til ledning og stråling, vil effekten blive maksimeret. Men hvis designet er forkert, vil det forårsage bivirkninger. Derfor er design af et varmeafledningssystem blevet et vigtigt led, når du designer et strømmodul.
1. Konvektionsvarmeafledningsmetode
Konvektionsvarmeafledning refererer til overførsel af varme gennem den flydende medium luft for at opnå varmeafledningseffekten. Det er vores fælles varmeafledningsmetode.
Konvektionsmetoder er generelt opdelt i to typer, tvungen konvektion og naturlig konvektion.Tvungen konvektion refererer til overførsel af varme fra overfladen af varmelegemet til den flydende luft, og naturlig konvektion refererer til overførsel af varme fra overfladen af varmelegemet til den omgivende luft ved en lavere temperatur.
Fordelene ved at bruge naturlig konvektion er enkel implementering, lave omkostninger, intet behov for en ekstern køleventilator og høj pålidelighed. For at tvungen konvektion skal nå substrattemperaturen til normal brug, kræver det en større køleplade og optager plads. Vær opmærksom på designet af naturlige konvektionsradiatorer. Hvis den vandrette radiator har en dårlig varmeafledningseffekt, skal radiatorens område øges korrekt eller tvinges konvektion til at sprede varme, når det installeres vandret.
2. Ledende varmeafledningsmetode
Når kraftmodulet er i brug, skal varmen på substratet føres til den fjerne varmeafledningsoverflade gennem varmeledningselementet, så substratets temperatur vil være lig med temperaturen på varmeafledningsoverfladen, varmeledningselementets temperaturstigning og temperaturstigningen på de to kontaktflader. Sum. På denne måde kan varmeenergien fordampes i et effektivt rum for at sikre, at komponenterne kan fungere normalt. Den termiske modstand af et termisk element er direkte proportional med længden, og omvendt proportional med dens tværsnit område og termisk ledningsevne. Hvis installationspladsen og omkostningerne ikke tages i betragtning, skal radiatoren med den mindste termiske modstand anvendes. Fordi strømforsyningens substrattemperatur falder lidt, vil den gennemsnitlige tid mellem fejl blive væsentligt forbedret, strømforsyningens stabilitet vil blive forbedret, og levetiden vil være længere. Temperatur er en vigtig faktor, der påvirker strømforsyningens ydeevne, så når du vælger en radiator, bør du fokusere på dens produktionsmaterialer. I praktiske anvendelser udføres den varme, der genereres af modulet, fra substratet til køleprofilen eller varmeledende element. Der vil dog være en temperaturforskel på kontaktfladen mellem effektsubstratet og det varmeledende element, og denne temperaturforskel skal styres. Substratets temperatur skal være summen af kontaktfladens temperaturstigning og temperaturen på det varme ledende element. Hvis den ikke styres, vil temperaturstigningen på kontaktfladen være særlig betydelig.
Derfor skal kontaktfladens areal være så stort som muligt, og kontaktfladens glathed skal være inden for 5 mils, det vil sige inden for 0,005 tommer. For at eliminere ujævnheden af overfladen skal kontaktfladen fyldes med termisk ledende lim eller termisk pad. Efter at have truffet passende foranstaltninger kan kontaktfladens termiske modstand reduceres til under 0,1 °C/W. Kun ved at reducere varmeafledning og termisk modstand eller strømforbrug kan temperaturstigningen reduceres. Strømforsyningens maksimale udgangseffekt er relateret til applikationsmiljøtemperaturen. De påvirker parametre generelt omfatter: strømtab, termisk modstand og maksimal strømforsyning sag temperatur. Strømforsyninger med høj effektivitet og bedre varmeafledning vil have en lavere temperaturstigning, og deres brugbare temperatur vil have en margen ved den nominelle effekt. Strømforsyninger med lavere effektivitet eller dårlig varmeafledning vil have en højere temperaturstigning, fordi de kræver luftkøling eller skal dereres til brug.
3. Stråling varmeafledning metode
Stråling varmeafledning er den successive strålingsoverførsel af varme, når to grænseflader med forskellige temperaturer står over for hinanden. Strålingens indflydelse på temperaturen på et enkelt objekt afhænger af mange faktorer, såsom temperaturforskellen for forskellige komponenter, ydersiden af komponenterne, komponenternes position og afstanden mellem dem. I praktiske anvendelser er disse faktorer vanskelige at kvantificere, og kombineret med indflydelsen fra det omgivende miljøs egen strålende energiudveksling er det vanskeligt præcist at beregne strålingens rodede virkninger på temperaturen. I praktiske anvendelser er det umuligt for en strømforsyning at bruge strålingsvarmeafledning alene, fordi denne metode generelt kun kan sprede 10% eller mindre af den samlede varme. Det bruges normalt som et hjælpemiddel til hovedvarmeafledningsmetoden og betragtes generelt ikke i termisk design. Dens virkning på temperaturen. I strømforsyningens arbejdstilstand er dens temperatur generelt højere end temperaturen i det ydre miljø, og strålingsoverførslen hjælper den samlede varmeafledning. Under særlige omstændigheder vil varmekilder i nærheden af strømforsyningen, såsom højeffektmodstande, enhedstavler osv., strålingen af disse objekter imidlertid få temperaturen på strømforsyningsmodulet til at stige.
