Опис режиму розсіювання тепла силового модуля
Існує три методи розсіювання тепла для силових модулів: конвекція, провідність і випромінювання. У практичному застосуванні більшість з них використовують конвекцію в якості основного методу розсіювання тепла. Якщо конструкція відповідна, в поєднанні з двома методами розсіювання тепла провідності і випромінювання, ефект буде максимально. Однак, якщо конструкція неправильна, це викличе несприятливі наслідки. Тому при проектуванні силового модуля проектування системи розсіювання тепла стало важливою ланкою.
1. Метод конвективного охолодження
Конвекційна розсіювання тепла відноситься до передачі тепла через рідину середнього повітря для досягнення ефекту розсіювання тепла. Це наш загальний метод розсіювання тепла. Методи конвекції, як правило, діляться на два типи: примусова конвекція і природна конвекція. Примусова конвекція відноситься до передачі тепла з поверхні нагрівального об'єкта в проточне повітря, а природна конвекція відноситься до передачі тепла з поверхні нагрівального об'єкта на навколишнє повітря при більш низькій температурі. Перевагами використання природної конвекції є проста реалізація, низька вартість, відсутність необхідності в зовнішньому вентиляторі охолодження, висока надійність. Для того щоб примусова конвекція досягла температури субстрату для нормального використання, вона вимагає більшого радіатора і займає місце.
Зверніть увагу на конструкцію природного конвекційного радіатора. Якщо горизонтальний радіатор має поганий ефект розсіювання тепла, площа радіатора повинна бути відповідним чином збільшена або примусова конвекція для розсіювання тепла при встановленні горизонтально.
2. Метод розсіювання тепла провідності
При використанні силового модуля тепло на підкладці необхідно проводити до далекої поверхні розсіювання тепла через теплопровідний елемент, щоб температура субстрату дорівнювала сумі температури теплороз'їдальної поверхні, підвищенню температури теплопровідного елемента, підвищенню температури двох контактних поверхонь.
Таким чином, теплова енергія може бути волатильною в ефективному просторі, щоб гарантувати, що компоненти можуть нормально працювати. Тепловий опір теплового елемента прямо пропорційний довжині, а обернено пропорційний його площі поперечного перерізу і теплопровідності. Якщо простір установки і вартість не враховуються, слід використовувати радіатор з найменшим термостійкістю. Оскільки температура підкладки джерела живлення трохи падає, середній час між збоями буде значно покращений, буде покращена стабільність електропостачання, а термін служби буде довшим.
Температура є важливим фактором, що впливає на продуктивність джерела живлення, тому при виборі радіатора слід орієнтуватися на його виробничі матеріали. У практичному застосуванні тепло, що генерується модулем, ведеться від підкладки до радіатора або теплопровідного елемента. Однак на контактній поверхні між силовою підкладкою і теплопровідним елементом буде різниця температур, і цю різницю температур необхідно контролювати.
Температура субстрату повинна бути сумою підвищення температури контактної поверхні і температурою теплопровідного елемента. Якщо його не контролювати, підвищення температури контактної поверхні буде особливо значним. Тому площа контактної поверхні повинна бути максимально великою, а гладкість контактної поверхні повинна знаходитися в межах 5 міл, тобто в межах 0,005 дюйма.
Щоб усунути нерівномірність поверхні, контактну поверхню слід заповнити теплопровідним клеєм або термокладкою. Після вжиття відповідних заходів термостійкість контактної поверхні може бути знижена до рівня нижче 0,1 °C/Вт. Тільки за рахунок зменшення розсіювання тепла і термостійкості або енергоспоживання можна знизити підвищення температури. Максимальна вихідна потужність джерела живлення пов'язана з температурою середовища застосування. До параметрів впливу, як правило, відносяться: втрати потужності, тепловий опір і максимальна температура корпусу живлення. Джерела живлення з високою ефективністю і кращим розсіюванням тепла будуть мати більш низьке підвищення температури, а їх корисна температура буде мати запас на номінальній потужності. Джерела живлення з меншою ефективністю або поганим розсіюванням тепла будуть мати більш високе підвищення температури, оскільки вони вимагають охолодження повітря або повинні бути осквернені для використання.
3. Метод розсіювання радіаційного тепла
Розсіювання радіаційного тепла - це послідовна радіаційна передача тепла, яка відбувається, коли два інтерфейси з різними температурами стикаються один з одним. Вплив випромінювання на температуру одного об'єкта залежить від багатьох факторів, таких як різниця температур різних компонентів, зовнішня частина компонентів, положення компонентів і відстань між ними. У практичному застосуванні ці фактори важко кількісно оцінити, і в поєднанні з впливом власного сяючого енергетичного обміну навколишнього середовища важко точно розрахувати безладний вплив випромінювання на температуру.
На практиці джерело живлення не може використовувати випромінювання тепла поодинці, тому що цей метод, як правило, може розсіювати лише 10% або менше від загального тепла. Він зазвичай використовується як допоміжний засіб основного методу розсіювання тепла і, як правило, не розглядається в тепловій конструкції. Його вплив на температуру. У робочому стані джерела живлення його температура, як правило, вище температури зовнішнього середовища, а передача випромінювання допомагає загальному розсіюючому тепла. Однак за особливих обставин поблизу джерела живлення, такі як високопотужові резистори, плати пристроїв і т.д., випромінювання цих об'єктів призведе до підвищення температури модуля живлення.
