Quais são as maneiras de fazer um bom trabalho de resfriamento da fonte de alimentação?

Quando os engenheiros elétricos mencionam o termo" gerenciamento de energia" ;, a maioria das pessoas pensa em tubos MOS, conversores, transformadores, etc.

Na verdade, o gerenciamento de energia é muito mais do que isso.

A fonte de alimentação gerará calor quando estiver funcionando e o aumento contínuo da temperatura causará alterações de desempenho, o que pode levar a falhas do sistema. Além disso, o calor encurta a vida útil dos componentes e afeta a confiabilidade a longo prazo.

Portanto, o gerenciamento de energia também envolve o gerenciamento térmico. Em relação ao gerenciamento térmico, existem dois pontos de vista que precisam ser entendidos:

& Micro &. questões

Um único componente superaqueceu devido à geração excessiva de calor, mas a temperatura do resto do sistema e do gabinete está dentro do limite.

& quot; Macro" problemas A temperatura de todo o sistema está muito alta devido ao acúmulo de calor de várias fontes de calor.

O engenheiro precisa determinar quantos problemas de gerenciamento térmico são micro e macro e o grau de correlação entre os dois.

O entendimento simples é que mesmo que o aumento de temperatura de um componente gerador de calor exceda seu limite permitido e faça com que todo o sistema aqueça, isso não significa necessariamente que todo o sistema está superaquecido, mas o excesso de calor gerado pelo componente deve ser dissipado.

Então, para onde vai o calor?

Espalhado para um local mais frio, pode ser a parte contígua do sistema e do chassi, ou pode ficar fora do chassi (somente possível quando a temperatura externa for inferior à interna).

Modelagem e simulação abrangente Os sistemas passivos separados são maiores em tamanho, mas mais confiáveis ​​e eficientes, e os ventiladores podem desempenhar um papel em situações em que o resfriamento passivo não pode ser usado sozinho.

Qual sistema escolher para resfriamento costuma ser uma decisão difícil.

Neste momento, é necessário determinar quanto ar de resfriamento é necessário e como obter o resfriamento por meio de modelagem e simulação, o que é essencial para estratégias eficientes de gerenciamento térmico.

Para o modelo em miniatura, a fonte de calor e seu caminho de fluxo de calor são caracterizados por sua resistência térmica, e a resistência térmica é determinada pelo material, qualidade e tamanho usado.

A modelagem mostra como o calor flui da fonte de calor e também é a primeira etapa na avaliação de componentes que causam acidentes térmicos devido à sua própria dissipação de calor.

Por exemplo, fornecedores de dispositivos, como ICs de alta dissipação de calor, MOSFETs e IGBTs, geralmente fornecem modelos térmicos que podem fornecer detalhes do caminho térmico da fonte de calor à superfície do dispositivo.

Uma vez que a carga térmica de cada componente é conhecida, o próximo passo é modelar em um nível macro, que é simples e complexo: Ajuste o tamanho do fluxo de ar através de várias fontes de calor para manter sua temperatura abaixo do limite permitido; use a temperatura do ar, o fluxo disponível do fluxo de ar não forçado, o fluxo de ar do ventilador e outros fatores para realizar cálculos básicos para compreender aproximadamente a situação da temperatura.

A próxima etapa é usar o modelo e a localização de cada fonte de calor, placa de circuito impresso, superfície do casco e outros fatores para realizar uma modelagem mais complexa de todo o produto e sua embalagem.

Finalmente, a modelagem deve resolver dois problemas: O problema do pico e da dissipação média. Por exemplo, um componente de estado estacionário com uma dissipação térmica contínua de 1W e um dispositivo com uma dissipação térmica de 10W, mas com um ciclo de trabalho intermitente de 10%, têm diferentes efeitos térmicos.

Ou seja, a dissipação de calor média é a mesma, e a massa de calor e o fluxo de calor relacionados produzirão distribuições de calor diferentes. A maioria dos aplicativos CFD pode combinar análise estática e dinâmica.

A imperfeição da conexão física entre a superfície do componente e o modelo em miniatura, como a conexão física entre a parte superior do pacote de CI e o dissipador de calor.

Se a conexão tiver uma distância pequena, a resistência térmica deste caminho aumentará, sendo necessário preencher a superfície de contato com uma almofada térmica para aumentar a condutividade térmica do caminho.

O gerenciamento térmico pode reduzir a temperatura dos componentes da fonte de alimentação e do ambiente interno, o que pode prolongar a vida útil do produto e aumentar a confiabilidade.

Mas o gerenciamento térmico é um conceito integrado, se dividido em minúcias, é um assunto enorme.

Envolve as compensações de tamanho, potência, eficiência, peso, confiabilidade e custo.A prioridade e as restrições do projeto devem ser avaliadas.