So entwerfen Sie einen Netzteil-Kühlkörper
Es gibt drei Methoden zur Wärmeableitung für Leistungsmodule: Konvektion, Leitung und Strahlung. In der Praxis verwenden die meisten von ihnen Konvektion als Hauptwärmeableitungsmethode. Bei geeigneter Konstruktion, gekoppelt mit den beiden Wärmeableitungsmethoden Leitung und Abstrahlung, wird die Wirkung maximiert. Wenn das Design jedoch falsch ist, kann dies nachteilige Auswirkungen haben. Daher ist beim Entwerfen eines Leistungsmoduls das Entwerfen eines Wärmeableitungssystems zu einem wichtigen Bindeglied geworden.
1. Konvektionswärmeableitungsmethode Konvektionswärmeableitung bezieht sich auf die Übertragung von Wärme durch das Fluidmedium Luft, um den Wärmeableitungseffekt zu erzielen. Es ist unsere übliche Wärmeableitungsmethode. Konvektionsverfahren werden im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt, erzwungene Konvektion und natürliche Konvektion. Erzwungene Konvektion bezieht sich auf die Übertragung von Wärme von der Oberfläche des Heizobjekts auf die strömende Luft, und natürliche Konvektion bezieht sich auf die Übertragung von Wärme von der Oberfläche des Heizobjekts auf die Umgebungsluft mit einer niedrigeren Temperatur. Die Vorteile der Verwendung natürlicher Konvektion sind einfache Implementierung, geringe Kosten, kein externer Lüfter erforderlich und hohe Zuverlässigkeit. Damit die erzwungene Konvektion die Substrattemperatur für den normalen Gebrauch erreicht, benötigt sie einen größeren Kühlkörper und nimmt Platz ein. Achten Sie auf das Design von natürlichen Konvektionsheizkörpern. Wenn der horizontale Strahler eine schlechte Wärmeableitungswirkung hat, sollte die Fläche des Strahlers entsprechend vergrößert werden oder erzwungene Konvektion, um die Wärme bei horizontaler Installation abzuführen.
2. Konduktive Wärmeableitungsmethode Wenn das Leistungsmodul verwendet wird, muss die Wärme auf dem Substrat durch das Wärmeleitelement an die entfernte Wärmeableitungsfläche geleitet werden, damit die Temperatur des Substrats der Temperatur der Wärme entspricht Ableitungsfläche, die Temperaturerhöhung des Wärmeleitelements und die Temperaturerhöhung der beiden Kontaktflächen. Summe. Auf diese Weise kann die Wärmeenergie in einem effektiven Raum verflüchtigt werden, um sicherzustellen, dass die Komponenten normal arbeiten können. Der Wärmewiderstand eines Thermoelements ist direkt proportional zur Länge und umgekehrt proportional zu seiner Querschnittsfläche und Wärmeleitfähigkeit. Wenn Bauraum und Kosten nicht berücksichtigt werden, sollte der Heizkörper mit dem geringsten Wärmewiderstand verwendet werden. Da die Substrattemperatur des Netzteils etwas absinkt, wird die mittlere Ausfallzeit deutlich verbessert, die Stabilität des Netzteils verbessert und die Lebensdauer erhöht. Die Temperatur ist ein wichtiger Faktor, der die Leistung des Netzteils beeinflusst, daher sollten Sie sich bei der Auswahl eines Radiators auf die Herstellungsmaterialien konzentrieren. In praktischen Anwendungen wird die vom Modul erzeugte Wärme vom Substrat zum Kühlkörper bzw. Wärmeleitelement geleitet. An der Kontaktfläche zwischen Leistungssubstrat und Wärmeleitelement entsteht jedoch eine Temperaturdifferenz, die kontrolliert werden muss. Die Temperatur des Substrats sollte sich aus der Temperaturerhöhung der Kontaktfläche und der Temperatur des Wärmeleitelements ergeben. Wenn es nicht kontrolliert wird, wird der Temperaturanstieg der Kontaktfläche besonders stark sein. Daher sollte die Fläche der Kontaktoberfläche so groß wie möglich sein, und die Glätte der Kontaktoberfläche sollte innerhalb von 5 mil liegen, dh innerhalb von 0,005 Zoll. Um die Unebenheiten der Oberfläche zu beseitigen, sollte die Kontaktfläche mit Wärmeleitkleber oder Wärmeleitpad gefüllt werden. Durch geeignete Maßnahmen kann der Wärmewiderstand der Kontaktfläche auf unter 0,1°C/W gesenkt werden. Nur durch Reduzierung der Wärmeableitung und des thermischen Widerstands bzw. der Leistungsaufnahme kann der Temperaturanstieg reduziert werden. Die maximale Ausgangsleistung des Netzteils hängt von der Umgebungstemperatur der Anwendung ab. Zu den Einflussparametern zählen im Allgemeinen: Verlustleistung, thermischer Widerstand und maximale Gehäusetemperatur des Netzteils. Netzteile mit hohem Wirkungsgrad und besserer Wärmeableitung haben einen geringeren Temperaturanstieg und ihre nutzbare Temperatur hat einen Spielraum bei der Nennleistungsabgabe. Netzteile mit geringerer Effizienz oder schlechter Wärmeableitung weisen einen höheren Temperaturanstieg auf, da sie eine Luftkühlung benötigen oder für die Verwendung gedrosselt werden müssen.
3. Strahlungswärmeableitungsmethode Strahlungswärmeableitung ist die sukzessive Wärmeübertragung durch Strahlung, wenn zwei Grenzflächen mit unterschiedlichen Temperaturen sich gegenüberstehen. Der Einfluss der Strahlung auf die Temperatur eines einzelnen Objekts hängt von vielen Faktoren ab, wie dem Temperaturunterschied verschiedener Bauteile, der Außenseite der Bauteile, der Position der Bauteile und deren Abstand zueinander. In praktischen Anwendungen sind diese Faktoren schwer zu quantifizieren, und in Verbindung mit dem Einfluss des eigenen Strahlungsenergieaustauschs der Umgebung ist es schwierig, die verwirrenden Auswirkungen der Strahlung auf die Temperatur genau zu berechnen. In praktischen Anwendungen ist es für ein Netzteil unmöglich, die Strahlungswärmeableitung allein zu verwenden, da dieses Verfahren im Allgemeinen nur 10 % oder weniger der Gesamtwärme abführen kann. Es wird in der Regel als Hilfsmittel des Hauptwärmeableitungsverfahrens verwendet und wird im Allgemeinen bei der thermischen Auslegung nicht berücksichtigt. Seine Wirkung auf die Temperatur. Im Betriebszustand des Netzteils ist seine Temperatur im Allgemeinen höher als die Temperatur der Außenumgebung, und die Strahlungsübertragung trägt zur Gesamtwärmeableitung bei. Unter besonderen Umständen, Wärmequellen in der Nähe des Netzteils, wie Hochleistungswiderstände, Geräteplatinen usw., führt die Strahlung dieser Gegenstände jedoch zu einer Temperaturerhöhung des Netzteilmoduls.
