Wie man das thermische Problem der Stromversorgung bewältigt

Wenn das Netzteil funktioniert, erzeugt es Wärme, und der kontinuierliche Temperaturanstieg beeinträchtigt die Leistung, was schließlich zu einem Systemausfall führen kann. Außerdem kann eine Überhitzung die Lebensdauer der Komponenten verkürzen und die langfristige Zuverlässigkeit beeinträchtigen.

 Wärmemanagementlösungen

Das Wärmemanagement folgt den Grundprinzipien der Physik, und Wärme kann auf drei Arten übertragen werden: Strahlung, Leitung und Konvektion. Bei den meisten elektronischen Systemen wird die erforderliche Kühlung erreicht, indem Wärme von der Wärmequelle weggeleitet und dann durch Konvektion an einen anderen Ort übertragen wird. Das thermische Design erfordert die Kombination verschiedener Wärmemanagement-Hardware, um die erforderliche Wärmeleitung und Konvektion, die drei am häufigsten verwendeten, effektiv zu erreichen Kühlelemente sind Kühlkörper, Heatpipes und Lüfter,

Der Radiator und die Heatpipe sind passive Kühlsysteme ohne Stromversorgung, während der Lüfter ein aktives Umluftkühlsystem ist.

Kühlkörper bestehen aus Aluminium oder Kupfer, die Wärme von einer Wärmequelle durch Leitung aufnehmen und an einen Luftstrom (in einigen Fällen Wasser oder eine andere Flüssigkeit) übertragen, um Konvektion zu ermöglichen.

Heizkörper gibt es in Tausenden von Größen, Spezifikationen und Formen, von kleinen gestanzten Metalllamellen, die mit einem einzelnen Transistor verbunden sind, bis hin zu großen extrudierten Teilen mit vielen Lamellen (Fingerformen), die den Konvektionsluftstrom abfangen und Wärme an diesen Strom übertragen. Heizkörper haben die Vorteile, dass sie keine beweglichen Teile, Betriebskosten, Ausfallarten usw. haben. Sobald der Kühlkörper mit der Wärmequelle verbunden ist, tritt auf natürliche Weise Konvektion auf, wenn die warme Luft aufsteigt und einen Luftstrom beginnt und aufrechterhält.

Obwohl Heizkörper einfach zu bedienen sind, gibt es einige Nachteile:

Radiatoren, die große Wärmemengen übertragen, müssen groß, teuer und schwer sein und müssen korrekt platziert werden, was das physikalische Layout der Leiterplatte beeinflusst oder begrenzt;

Die Lamellen können durch Staub im Luftstrom blockiert werden, was die Effizienz verringert;

Es muss ordnungsgemäß mit der Wärmequelle verbunden sein, damit die Wärme reibungslos von der Wärmequelle zum Heizkörper fließen kann.

Wärmeleitung

Es ist ein weiterer wichtiger Bestandteil des Thermomanagements und kann ohne aktive Kraftmechanismen Wärme von Punkt A nach Punkt B übertragen. Ein versiegeltes Metallrohr, das einen Sinterkern und eine Arbeitsflüssigkeit enthält und selbst nicht als Kühler fungiert, nimmt Wärme von einer Wärmequelle auf und überträgt sie an einen kühleren Bereich. Heatpipes können verwendet werden, wenn nicht genügend Platz vorhanden ist, um einen Heizkörper in der Nähe einer Wärmequelle zu platzieren, oder wenn der Luftstrom unzureichend ist. Heatpipes arbeiten effizient und können Wärme von der Quelle an einen besser handhabbaren Ort übertragen.

Das Funktionsprinzip von Heatpipes ist einfach und genial:

Die Wärmequelle wandelt das Arbeitsmedium in dem abgedichteten Rohr in Dampf um, und der Dampf trägt Wärme zum kühleren Ende des Wärmerohrs, an diesem Ende kondensiert der Dampf zu einer Flüssigkeit und gibt Wärme ab, und das Fluid kehrt zum heißeren zurück Ende. Dieser Gas-Flüssigkeits-Übergangsprozess arbeitet kontinuierlich und wird nur durch die Temperaturdifferenz zwischen dem kalten und dem heißen Ende angetrieben. Das Anschließen eines Kühlers oder einer anderen Kühlvorrichtung am kalten Ende kann das Wärmeableitungsproblem des lokalen Heißpunkts lösen, an dem sich der Luftstrom befindet verstopft.

Fan

Es ist der erste Schritt zu aktiven Radiatoren mit forcierter Luftkühlung, es kann die Wärmeabfuhr beschleunigen und das Stromnetz kühlen.

Sinda Thermal ist ein professioneller Hersteller von Kühlkörpern. Wir bieten Kunden weltweit eine Vielzahl von Kühlkörpertypen an und sind sehr erfahren im Wärmemanagement von Stromversorgungen. Bitte kontaktieren Sie uns frei, wenn Sie thermische Anforderungen haben.