Sådan designer du en strømforsyningskøleplade
Der er tre varmeafledningsmetoder til effektmoduler: konvektion, ledning og stråling. I praktiske applikationer bruger de fleste af dem konvektion som den vigtigste varmeafledningsmetode. Hvis designet er passende, kombineret med de to varmeafledningsmetoder ledning og stråling, vil effekten blive maksimeret. Men hvis designet er forkert, vil det forårsage negative virkninger. Derfor, når man designer et strømmodul, er design af et varmeafledningssystem blevet et vigtigt led.
1. Konvektionsvarmeafledningsmetode Konvektionsvarmeafledning refererer til overførsel af varme gennem væskemedieluften for at opnå varmeafledningseffekten. Det er vores almindelige varmeafledningsmetode. Konvektionsmetoder er generelt opdelt i to typer, tvungen konvektion og naturlig konvektion. Tvunget konvektion refererer til overførsel af varme fra overfladen af varmeobjektet til den strømmende luft, og naturlig konvektion refererer til overførsel af varme fra overfladen af varmeobjektet 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 kan nå underlagstemperaturen til normal brug, kræver det en større køleplade og fylder. Vær opmærksom på designet af naturlige konvektionsradiatorer. Hvis den vandrette radiator har en dårlig varmeafledningseffekt, bør radiatorens areal øges passende eller tvinges til konvektion for at aflede varme, når den installeres vandret.
2. Ledende varmeafledningsmetode Når effektmodulet er i brug, skal varmen på underlaget ledes til den fjerne varmeafledningsflade gennem varmeledningselementet, således at temperaturen på underlaget bliver lig med varmens temperatur. afledningsflade, temperaturstigningen af varmeledningselementet og temperaturstigningen af 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 dets tværsnitsareal og varmeledningsevne. Hvis installationspladsen og omkostningerne ikke tages i betragtning, bør radiatoren med den mindste termiske modstand anvendes. Fordi strømforsyningens substrattemperatur falder lidt, vil den gennemsnitlige tid mellem fejl blive væsentligt forbedret, strømforsyningens stabilitet forbedres, og levetiden vil være længere. Temperatur er en vigtig faktor, der påvirker ydeevnen af strømforsyningen, så når du vælger en radiator, bør du fokusere på dens fremstillingsmaterialer. I praktiske anvendelser ledes den varme, der genereres af modulet, fra substratet til kølepladen eller det varmeledende element. Der vil dog være en temperaturforskel på kontaktfladen mellem kraftsubstratet og det varmeledende element, og denne temperaturforskel skal kontrolleres. Temperaturen af substratet skal være summen af temperaturstigningen af kontaktfladen og temperaturen af det varmeledende element. Hvis den ikke kontrolleres, vil temperaturstigningen af kontaktfladen være særlig markant. Derfor bør arealet af kontaktfladen være så stort som muligt, og glatheden af kontaktfladen bør være inden for 5 mils, det vil sige inden for 0,005 tommer. For at eliminere overfladens ujævnhed skal kontaktfladen fyldes med termisk ledende lim eller termisk pude. Efter at have truffet passende foranstaltninger kan den termiske modstand af kontaktfladen reduceres til under 0,1°C/W. Kun ved at reducere varmeafgivelsen og termisk modstand eller strømforbrug kan temperaturstigningen reduceres. Strømforsyningens maksimale udgangseffekt er relateret til applikationsmiljøets temperatur. De påvirkende parametre omfatter generelt: strømtab, termisk modstand og maksimal strømforsyningshustemperatur. Strømforsyninger med høj effektivitet og bedre varmeafledning vil have en lavere temperaturstigning, og deres brugbare temperatur vil have en margin ved den nominelle effekt. Strømforsyninger med lavere effektivitet eller dårlig varmeafledning vil have en højere temperaturstigning, fordi de kræver luftkøling eller skal reduceres til brug.
3. Strålingsvarmeafledningsmetode Strålingsvarmeafledning er den successive strålingsoverførsel af varme, når to grænseflader med forskellige temperaturer står over for hinanden. Strålingens indflydelse på temperaturen af et enkelt objekt afhænger af mange faktorer, såsom temperaturforskellen mellem forskellige komponenter, komponenternes yderside, komponenternes placering og afstanden mellem dem. I praktiske applikationer er disse faktorer svære at kvantificere, og sammen med påvirkningen fra det omgivende miljø's egen strålingsenergiudveksling, er det vanskeligt nøjagtigt at beregne de rodede effekter af stråling på temperaturen. I praktiske applikationer 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 den primære varmeafledningsmetode og tages generelt ikke i betragtning i termisk design. Dens effekt på temperaturen. I strømforsyningens arbejdstilstand er dens temperatur generelt højere end temperaturen i det ydre miljø, og strålingsoverførslen hjælper med den samlede varmeafledning. Under særlige omstændigheder vil varmekilder i nærheden af strømforsyningen, såsom højeffektmodstande, enhedstavler osv., strålingen fra disse objekter få temperaturen på strømforsyningsmodulet til at stige.
