Descrição do modo de dissipação de calor do módulo de energia

Existem três métodos de dissipação de calor para módulos de potência: convecção, condução e radiação. Em aplicações práticas, a maioria deles usa a convecção como o principal método de dissipação de calor. Se o projeto for apropriado, juntamente com os dois métodos de dissipação de calor de condução e radiação, o efeito será maximizado. No entanto, se o projeto for impróprio, ele causará efeitos adversos. Portanto, ao projetar um módulo de potência, projetar um sistema de dissipação de calor tornou-se um elo importante.

1. Método de resfriamento por convecção

Dissipação de calor por convecção refere-se à transferência de calor através do ar do meio fluido para obter o efeito de dissipação de calor. É o nosso método comum de dissipação de calor. Os métodos de convecção são geralmente divididos em dois tipos, convecção forçada e convecção natural. A convecção forçada se refere à transferência de calor da superfície do objeto de aquecimento para o ar que flui, e a convecção natural se refere à transferência de calor da superfície do objeto de aquecimento para o ar circundante a uma temperatura mais baixa. As vantagens de usar convecção natural são implementação simples, baixo custo, sem necessidade de ventilador externo e alta confiabilidade. Para que a convecção forçada atinja a temperatura do substrato para uso normal, ela requer um dissipador de calor maior e ocupa espaço.

Preste atenção ao design do radiador de convecção natural. Se o radiador horizontal tiver um efeito de dissipação de calor insatisfatório, a área do radiador deve ser adequadamente aumentada ou forçada a convecção para dissipar o calor quando instalado horizontalmente.

2. Método de dissipação de calor por condução

Quando o módulo de energia está em uso, o calor no substrato deve ser conduzido para a superfície de dissipação de calor distante através do elemento condutor de calor, de modo que a temperatura do substrato seja igual à soma da temperatura do dissipador de calor superfície, o aumento da temperatura do elemento condutor de calor e o aumento da temperatura das duas superfícies de contato. Desta forma, a energia térmica pode ser volatilizada em um espaço eficaz para garantir que os componentes possam funcionar normalmente. A resistência térmica de um elemento térmico é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional à sua área de seção transversal e condutividade térmica. Se o espaço de instalação e o custo não forem considerados, deve-se usar o radiador de menor resistência térmica. Como a temperatura do substrato da fonte de alimentação cai um pouco, o tempo médio entre as falhas será significativamente melhorado, a estabilidade da fonte de alimentação será melhorada e a vida útil será mais longa.

A temperatura é um fator importante que afeta o desempenho da fonte de alimentação, portanto, ao escolher um radiador, você deve se concentrar em seus materiais de fabricação. Em aplicações práticas, o calor gerado pelo módulo é conduzido do substrato para o dissipador de calor ou elemento condutor de calor. No entanto, haverá uma diferença de temperatura na superfície de contato entre o substrato de energia e o elemento condutor de calor, e essa diferença de temperatura deve ser controlada. A temperatura do substrato deve ser a soma do aumento de temperatura da superfície de contato e a temperatura do elemento condutor de calor. Se não for controlado, o aumento da temperatura da superfície de contato será particularmente significativo. Portanto, a área da superfície de contato deve ser a maior possível e a lisura da superfície de contato deve estar dentro de 5 mils, ou seja, dentro de 0,005 polegadas.

Para eliminar as irregularidades da superfície, a superfície de contato deve ser preenchida com cola condutora térmica ou almofada térmica. Depois de tomar as medidas adequadas, a resistência térmica da superfície de contato pode ser reduzida para menos de 0,1 ° C / W. Somente reduzindo a dissipação de calor e a resistência térmica ou o consumo de energia é que o aumento da temperatura pode ser reduzido. A potência máxima de saída da fonte de alimentação está relacionada à temperatura ambiente do aplicativo. Os parâmetros de influência geralmente incluem: perda de energia, resistência térmica e temperatura máxima do gabinete da fonte de alimentação. Fontes de alimentação com alta eficiência e melhor dissipação de calor terão um menor aumento de temperatura, e sua temperatura utilizável terá uma margem na potência nominal de saída. Fontes de alimentação com menor eficiência ou baixa dissipação de calor terão um aumento de temperatura mais alto porque requerem resfriamento a ar ou precisam ser reduzidas para uso.

3. Método de dissipação de calor por radiação

A dissipação de calor por radiação é a transferência sucessiva de calor por radiação que ocorre quando duas interfaces com temperaturas diferentes se enfrentam. A influência da radiação na temperatura de um único objeto depende de muitos fatores, como a diferença de temperatura de vários componentes, a parte externa dos componentes, a posição dos componentes e a distância entre eles. Em aplicações práticas, esses fatores são difíceis de quantificar e, juntamente com a influência da própria troca de energia radiante do ambiente circundante' é difícil calcular com precisão os efeitos confusos da radiação sobre a temperatura.

Em aplicações práticas, é impossível para uma fonte de alimentação usar apenas a dissipação de calor por radiação, porque esse método geralmente pode dissipar apenas 10% ou menos do calor total. É geralmente usado como meio auxiliar do método principal de dissipação de calor e geralmente não é considerado no projeto térmico. Seu efeito na temperatura. No estado de funcionamento da fonte de alimentação, sua temperatura é geralmente mais alta do que a temperatura do ambiente externo e a transferência de radiação ajuda na dissipação geral do calor. No entanto, em circunstâncias especiais, fontes de calor próximas à fonte de alimentação, como resistores de alta potência, placas de dispositivo, etc., a radiação desses objetos fará com que a temperatura do módulo de fonte de alimentação aumente.