Descrição do modo de dissipação de calor do módulo de energia
Existem três métodos de dissipação de calor para módulos de energia: 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, causará efeitos adversos. Portanto, ao projetar um módulo de energia, projetar um sistema de dissipação de calor tornou-se um elo importante.
1. Método de resfriamento de convecção
A dissipação de calor convecção refere-se à transferência de calor através do ar médio fluido para alcançar o efeito de dissipação de calor. É 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 refere-se à transferência de calor da superfície do objeto de aquecimento para o ar fluindo, e a convecção natural refere-se à transferência de calor da superfície do objeto de aquecimento para o ar circundante a uma temperatura mais baixa. As vantagens do uso da convecção natural são implementação simples, baixo custo, não há necessidade de um ventilador de resfriamento externo e alta confiabilidade. Para que a convecção forçada atinja a temperatura do substrato para uso normal, 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 ruim, 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 de condução
Quando o módulo de energia estiver em uso, o calor no substrato deve ser conduzido até a superfície de dissipação de calor através do elemento condutor de calor, de modo que a temperatura do substrato será igual à soma da temperatura da superfície dissipadora de calor, 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 efetivo 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 transversal e condutividade térmica. Se o espaço de instalação e o custo não forem considerados, o radiador com a menor resistência térmica deve ser utilizado. 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 maior.
A temperatura é um fator importante que afeta o desempenho da fonte de alimentação, por isso, ao escolher um radiador, você deve se concentrar em seus materiais de fabricação. Em aplicações práticas, o calor gerado pelo módulo é realizado desde o substrato até 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 da temperatura da superfície de contato e da temperatura do elemento condutor do 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 o maior possível, e a suavidade da superfície de contato deve estar dentro de 5 mils, ou seja, dentro de 0,005 polegadas.
Para eliminar a irregularidade da superfície, a superfície de contato deve ser preenchida com cola condutora térmica ou almofada térmica. Após tomar as medidas apropriadas, a resistência térmica da superfície de contato pode ser reduzida a menos de 0,1°C/W. Somente reduzindo a dissipação de calor e resistência térmica ou consumo de energia a temperatura pode ser reduzida. A potência máxima de saída da fonte de alimentação está relacionada com a temperatura do ambiente de aplicação. Os parâmetros de influência geralmente incluem: perda de energia, resistência térmica e temperatura máxima do caso de alimentação. Fontes de alimentação com alta eficiência e melhor dissipação de calor terão um aumento de temperatura menor, e sua temperatura utilizável terá uma margem na saída de energia nominal. Fontes de alimentação com menor eficiência ou má dissipação de calor terão um aumento de temperatura mais alto porque requerem resfriamento de ar ou precisam ser desarmadas para uso.
3. Método de dissipação de calor de radiação
Dissipação de calor de radiação é a transferência radiativa sucessiva de calor 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 dissipação de calor de radiação sozinho, porque este método geralmente só pode dissipar 10% ou menos do calor total. É geralmente usado como um meio auxiliar do principal método de dissipação de calor e geralmente não é considerado em design térmico. Seu efeito sobre a temperatura. No estado de funcionamento da fonte de alimentação, sua temperatura é geralmente maior do que a temperatura do ambiente externo, e a transferência de radiação ajuda a dissipação global de 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 alimentação suba.
