Tiga kaedah berkesan untuk pelesapan haba modul kuasa

Terdapat tiga kaedah asas untuk pemindahan tenaga modul kuasa dari kawasan suhu tinggi ke kawasan suhu rendah: sinaran, penghantaran dan perolakan.

Sinaran: Pemindahan aruhan elektromagnet haba yang dihasilkan antara dua blok suhu yang berbeza.

Penghantaran: Pemindahan haba melalui medium pepejal.

Perolakan: pemindahan haba melalui medium bendalir (gas)

Dalam pelbagai aplikasi khusus, ketiga-tiga kaedah pemindahan haba selalunya mempunyai tahap kesan yang berbeza. Dalam kebanyakan aplikasi, perolakan adalah kaedah pemindahan haba yang paling kritikal. Jika dua kaedah pelesapan haba yang lain ditambah, kesan sebenar akan menjadi lebih baik. Walau bagaimanapun, dalam beberapa situasi, kedua-dua kaedah ini mungkin juga mempunyai kesan tidak produktif. Oleh itu, apabila mereka bentuk sistem pelesapan haba berkualiti tinggi, ketiga-tiga kaedah pemindahan haba harus dipertimbangkan dengan teliti.

Modul kuasa

1. Pelesapan haba punca sinaran

Apabila dua antara muka dengan suhu berbeza berhadapan antara satu sama lain, ia akan menyebabkan pemindahan sinaran haba yang berterusan.

Pengaruh akhir sinaran pada suhu objek tertentu ditentukan oleh banyak faktor: perbezaan suhu pelbagai komponen, orientasi komponen yang berkaitan, kelancaran permukaan komponen dan jarak antara mereka. Oleh kerana tiada cara untuk menganalisis unsur ini secara kuantitatif, ditambah dengan pengaruh persekitaran sekeliling' pertukaran tenaga kinetik sinaran sendiri, adalah sangat rumit untuk mengukur bahaya sinaran kepada suhu, dan sukar untuk tepat mengira.

Dalam aplikasi khusus modul kawalan penukar bekalan kuasa pensuisan, ia tidak mungkin bergantung semata-mata pada pelesapan haba sinaran sebagai kaedah penyejukan penukar. Dalam kebanyakan kes, sumber sinaran hanya menghilangkan 10% atau kurang daripada jumlah penjanaan haba. Oleh itu, haba sinaran secara amnya hanya digunakan sebagai kaedah tambahan sebagai tambahan kepada kaedah pelesapan haba utama, dan ia secara amnya tidak dipertimbangkan dalam pelan reka bentuk terma.

Pengaruh suhu modul bekalan kuasa. Dalam aplikasi khusus, suhu modul kawalan penukar am adalah lebih tinggi daripada suhu ambien semula jadi.

Oleh itu, pemindahan tenaga kinetik sinaran adalah kondusif kepada pelesapan haba. Walau bagaimanapun, dalam beberapa keadaan, suhu beberapa sumber haba (papan peranti elektronik, perintang kuasa tinggi, dll.) di sekeliling modul kawalan adalah lebih tinggi daripada suhu modul kuasa, dan haba sinaran objek ini akan meningkatkan suhu. daripada modul kawalan.

Dalam pelan reka bentuk pelesapan haba, kedudukan relatif komponen persisian modul kawalan penukar hendaklah disusun secara saintifik mengikut pengaruh yang akan menyebabkan sinaran haba. Apabila komponen panas hampir dengan modul kawalan penukar, untuk melemahkan kesan pemanasan sumber sinaran, sirip nipis papan penebat haba harus dimasukkan di antara modul kawalan dan komponen panas.

2. Pelesapan haba penghantaran

Dalam banyak aplikasi, haba yang dijana pada substrat modul kuasa mesti dipindahkan ke permukaan pelesapan haba yang panjang melalui komponen pemindahan haba. Dengan cara itu, suhu substrat modul kuasa akan bersamaan dengan jumlah suhu permukaan pelesapan haba, suhu komponen pemindahan haba dan suhu kedua-dua permukaan. Rintangan haba bagi komponen pemindahan haba adalah berkadar dengan panjang L antara kedua-duanya, dan berkadar songsang dengan luas keratan rentas dan kadar pemindahan haba antara keduanya. Penggunaan bahan mentah yang sesuai dan kawasan keratan rentas juga boleh mengurangkan rintangan haba komponen pemindahan haba dengan berkesan. Apabila ruang dan kos pemasangan dibenarkan, radiator dengan rintangan haba paling sedikit hendaklah digunakan. Perlu diingat bahawa jika suhu substrat modul kuasa berkurangan sedikit, masa min antara kegagalan (MTBF) akan meningkat dengan ketara.

Bahan mentah untuk pengeluaran sink haba adalah elemen utama yang mempengaruhi kecekapan, jadi anda mesti memberi perhatian kepada banyak aspek semasa memilih. Dalam kebanyakan aplikasi, haba yang dijana oleh modul kuasa akan dipindahkan dari substrat ke sink haba atau komponen pemindahan haba. Walau bagaimanapun, akan terdapat perbezaan suhu pada permukaan antara substrat modul kuasa dan komponen pemindahan haba. Perbezaan suhu jenis ini mesti dikawal. Rintangan haba disambungkan secara bersiri dalam gelung kawalan pelesapan haba. Suhu substrat hendaklah suhu permukaan dan komponen pemindahan haba. Jumlah suhu. Jika ia tidak dikawal, kenaikan suhu permukaan akan menjadi sangat jelas. Jumlah kawasan permukaan hendaklah seluas mungkin, dan kelicinan permukaan hendaklah dalam lingkungan 5 mil (0.005 kaki). Untuk menghilangkan ketidaksamaan permukaan dengan lebih baik, anda boleh mengisi permukaan dengan gam konduktif terma atau pad pemindahan haba. ) Selepas mengambil langkah balas yang sesuai, rintangan haba permukaan boleh dikurangkan kepada di bawah 0.1 ℃/W. Hanya dengan mengurangkan rintangan haba pelesapan haba (RTH) atau mengurangkan penggunaan kuasa (Ploss) suhu boleh dikurangkan dan TAmax boleh ditingkatkan. Kuasa maksimum bekalan kuasa pensuisan adalah berkaitan dengan suhu pemandangan aplikasi. Parameter utama yang mempengaruhi kehilangan kuasa keluaran Ploss, rintangan haba RTH dan bekalan kuasa pensuisan tertinggi Suhu kes TC. Bekalan kuasa pensuisan dengan kecekapan tinggi dan pelesapan haba terbaik akan mempunyai suhu yang lebih rendah. Pada output kuasa keluaran nominal, margin suhu yang tersedia. Suhu bekalan kuasa pensuisan dengan kecekapan yang lebih rendah atau pelesapan haba yang lemah akan menjadi lebih tinggi. Ia mesti disejukkan udara atau dikurangkan untuk digunakan.

3. Pelesapan haba perolakan

Pelesapan haba perolakan ialah kaedah pelesapan haba yang paling biasa digunakan untuk penukar kuasa Epson. Perolakan secara amnya dibahagikan kepada dua jenis: perolakan semula jadi dan perolakan paksa. Pemindahan haba dari permukaan blok panas ke gas statik di sekeliling dengan suhu yang lebih rendah dipanggil perolakan semula jadi; pemindahan haba dari permukaan bongkah panas ke gas bendalir dipanggil perolakan paksa.

Kelebihan perolakan semula jadi ialah ia sangat mudah untuk dilaksanakan, tidak memerlukan kipas elektrik, kos rendah, dan mempunyai kebolehpercayaan yang tinggi dalam pelesapan haba. Walau bagaimanapun, berbeza dengan perolakan paksa, untuk mencapai suhu substrat yang sama, sink haba yang besar diperlukan.

Reka bentuk radiator perolakan semula jadi juga perlu memberi perhatian kepada perkara berikut:

Secara amnya, hanya parameter utama sink haba menegak diberikan untuk sink haba. Kesan pelesapan haba sebenar sink haba mendatar adalah lemah. Jika pemasangan mendatar diperlukan, kawasan radiator perlu ditingkatkan dengan sewajarnya, dan pelesapan haba perolakan paksa juga boleh digunakan.