Três métodos eficazes para dissipação de calor de módulos de energia

Existem dois métodos básicos para a transferência de energia do módulo de potência de uma área de alta temperatura para uma área de baixa temperatura: radiação e convecção.

Radiação: A transferência de indução eletromagnética de calor gerado entre dois blocos de diferentes temperaturas.

Convecção: transferência de calor por meio fluido (gás).

Em uma variedade de aplicações específicas, todos os três métodos de transferência de calor costumam ter diferentes níveis de efeito. Na maioria das aplicações, a convecção é o método de transferência de calor mais crítico. Se os outros dois métodos de dissipação de calor forem adicionados, o efeito real será melhor. No entanto, em algumas situações, esses dois métodos também podem ter efeitos contraproducentes. Portanto, ao projetar um sistema de dissipação de calor de alta qualidade, todos os três métodos de transferência de calor devem ser considerados cuidadosamente.

Módulo de potência

1. Dissipação de calor da fonte de radiação

Quando duas interfaces com temperaturas diferentes se enfrentam, isso causará uma transferência contínua de radiação de calor.

A influência final da radiação na temperatura de certos objetos é determinada por muitos fatores: a diferença de temperatura de vários componentes, a orientação dos componentes relacionados, a suavidade da superfície dos componentes e a distância entre eles. Como não há maneira de analisar quantitativamente este elemento, além da influência do ambiente circundante' s própria troca de energia cinética radiativa, é muito complicado medir o dano da radiação à temperatura, e é difícil de fazer com precisão calcular.

Na aplicação específica do módulo de controle do conversor da fonte de alimentação chaveada, é improvável que dependa exclusivamente da dissipação de calor radiante como método de resfriamento do conversor. Na maioria dos casos, a fonte radiante dissipa apenas 10% ou menos da geração total de calor. Portanto, o calor radiante é geralmente usado apenas como um método auxiliar além do método chave de dissipação de calor, e o plano de projeto térmico geralmente não considera seu efeito. A influência da temperatura do módulo de alimentação. Em aplicações específicas, a temperatura do módulo de controle do conversor geral é superior à temperatura ambiente natural. Portanto, a transferência de energia cinética radiante conduz à dissipação de calor. No entanto, sob algumas condições, a temperatura de algumas fontes de calor (placas de dispositivos eletrônicos, resistores de alta potência, etc.) ao redor do módulo de controle é maior do que a temperatura do módulo de potência, e o calor radiante desses objetos aumentará a temperatura do módulo de controle.

No plano de projeto de dissipação de calor, as posições relativas dos componentes periféricos do módulo de controle do conversor devem ser organizadas cientificamente de acordo com a influência que a radiação de calor irá causar. Quando os componentes quentes estão próximos ao módulo de controle do conversor, para enfraquecer o efeito de aquecimento da fonte de radiação, as aletas finas da placa de isolamento térmico devem ser inseridas entre o módulo de controle e os componentes quentes.

2. Dissipação de calor por convecção

A dissipação de calor por convecção é o método de dissipação de calor mais comumente usado para conversores de energia Epson. A convecção é geralmente dividida em dois tipos: convecção natural e convecção forçada. A transferência de calor da superfície do bloco quente para o gás estático circundante com uma temperatura mais baixa é chamada de convecção natural; a transferência de calor da superfície do bloco quente para o gás fluido é chamada de convecção forçada.

As vantagens da convecção natural são que é muito fácil de implementar, não requer ventiladores elétricos, tem baixo custo e alta confiabilidade na dissipação de calor. No entanto, ao contrário da convecção forçada, para atingir a mesma temperatura do substrato, é necessário um grande dissipador de calor.

O projeto do radiador de convecção natural também deve prestar atenção ao seguinte:

Geralmente, apenas os parâmetros principais do dissipador de calor vertical são fornecidos para o dissipador de calor. O efeito real de dissipação de calor do dissipador de calor horizontal é fraco. Se a instalação horizontal for necessária, a área do radiador deve ser aumentada apropriadamente e a dissipação de calor por convecção forçada também pode ser usada.