Тепловий опір електроприладу
Оскільки обладнання стає потужнішим і компактнішим, інженери в різних галузях промисловості докладають невпинних зусиль у тепловому управлінні електронними продуктами. Хоча існує багато креативних рішень, які можуть відводити теплову енергію за допомогою високотемпературних теплопровідних пристроїв, таких як вентилятори, рідинні охолоджувачі та теплопровідні трубки, сам пристрій також досяг значного прогресу для фундаментальної оптимізації теплових характеристик.
Робоча температура:
При розробці кінцевих продуктів, таких як обладнання IOT, медичні інструменти або промислові сенсорні пристрої, майже кожен пристрій приймає як параметр максимальну робочу температуру навколишнього середовища. Максимальна температура навколишнього середовища встановлюється виробником пристрою, щоб гарантувати, що продуктивність обладнання досягає прийнятного стандарту, а фізичні характеристики не пошкоджуються. Наприклад, деякі комутаційні транзистори можуть витримувати дуже високі енергетичні навантаження, але їхні внутрішні напівпровідникові переходи розплавляться, якщо піддаватися впливу занадто високої температури навколишнього середовища. Крім того, температура безпосередньо вплине на провідність матеріалу. При перевищенні максимальної робочої температури продуктивність пристрою може бути змінена.
Видаліть тепло від джерела:
У пристроях із фіксованим внутрішнім споживанням електроенергії та порогами температури навколишнього середовища, як і у більшості пристроїв перетворення електроенергії та мікросхем, температура поверхні корпусу залежить від внутрішнього теплового опору та ефективності теплопередачі. Внутрішній тепловий опір описує ефективність передачі тепла від джерела тепла до поверхні пристрою. Однак, коли більшість людей думає про управління теплом, вони думають про ефективність передачі тепла від пристроїв до навколишнього середовища, конвективну, кондуктивну або променеву передачу тепла. Такими методами зазвичай є пасивні теплообмінники, вентилятори, рідинні системи охолодження, теплові трубки та радіатори.
Найкращий спосіб підтримувати хорошу температуру оболонки - це безпосередньо змінювати внутрішній тепловий опір обладнання та ефективність розсіювання тепла в навколишнє середовище. Ідеальний пристрій терморегуляції має нульовий термічний опір і нескінченну тепловіддачу. Однак, оскільки пристрої виготовлені з реальних матеріалів, кожен матеріал має свої унікальні характеристики теплового опору, і жодна система не може ідеально передавати тепло, розробники систем повинні намагатися оптимізувати теплові характеристики кожного ключового пристрою з раннього етапу проектування.
Фіксована змінна:
Як відомо, різні параметри програми зазвичай фіксовані, тому дизайн необхідно розробляти, щоб відповідати цим вимогам. У деяких випадках ефективність пристрою, температура навколишнього середовища і механізм теплопередачі системи залежать від кінцевого застосування. У багатьох випадках, якщо пристрій має досягти прийнятних умов експлуатації та низької температури корпусу, єдиним шляхом є покращення внутрішньої теплової конструкції та вибір пристрою з низьким внутрішнім тепловим опором.
