Описание на режима на разсейване на топлината на захранващия модул

Съществуват три метода за разсейване на топлината за захранващите модули: конвекция, проводимост и радиация. В практическите приложения повечето от тях използват конвекцията като основен метод за разсейване на топлината. Ако дизайнът е подходящ, съчетан с двата метода на разсейване на топлината за проводимост и радиация, ефектът ще бъде максимално увеличен. Въпреки това, ако дизайнът е неправилен, това ще предизвика неблагоприятни ефекти. Ето защо, при проектирането на захранващ модул, проектирането на система за разсейване на топлината се превърна във важна връзка.

1. Метод на охлаждане на конвекцията

Конвекционното разсейване на топлината се отнася до преноса на топлина през флуидния среден въздух за постигане на ефекта на разсейване на топлината. Това е нашият общ метод на разсейване на топлината. Конвекционните методи като цяло са разделени на два вида, принудителна конвекция и естествена конвекция. Принудителната конвекция се отнася до преноса на топлина от повърхността на отоплителния обект към течащия въздух, а естествената конвекция се отнася до преноса на топлина от повърхността на отоплителния обект към околния въздух при по-ниска температура. Предимствата от използването на естествена конвекция са просто внедряване, ниска цена, няма нужда от външен вентилатор за охлаждане, и висока надеждност. За да може принудителното конвекция да достигне температурата на субстрата за нормална употреба, тя изисква по-голяма топлинна мивка и заема място.

Обърнете внимание на дизайна на естествен конвекционен радиатор. Ако хоризонталният радиатор има лош ефект на разсейване на топлината, площта на радиатора трябва да бъде подходящо увеличена или принудителна конвекция за разсейване на топлината, когато се монтира хоризонтално.

2. Метод на разсейване на топлината на проводимостта

Когато захранващият модул се използва, Топлината на субстрата трябва да се води до далечната повърхност на разсейване на топлината чрез топлопроводящия елемент, така че температурата на субстрата да бъде равна на сумата от температурата на топлоразсеящата се повърхност, повишаването на температурата на топлопроводящия елемент, както и повишаването на температурата на двете контактни повърхности.

По този начин топлинната енергия може да бъде летливи в ефективно пространство, за да се гарантира, че компонентите могат да работят нормално. Термичната устойчивост на термичен елемент е пряко пропорционална на дължината, и обратно пропорционална на напречното му сечение и топлопроводимост. Ако инсталационното пространство и разходите не се разглеждат, трябва да се използва радиаторът с най-малка термична устойчивост. Тъй като температурата на субстрата на електрозахранването пада малко, средното време между отказите ще бъде значително подобрено, стабилността на електрозахранването ще бъде подобрена, а експлоатационният срок ще бъде по-дълъг.

Температурата е важен фактор, който влияе върху работата на електрозахранването, така че при избора на радиатор трябва да се съсредоточите върху производствените му материали. При практическите приложения топлината, генерирана от модула, се провежда от субстрата до термомивката или топлопроводящия елемент. Въпреки това, ще има температурна разлика на контактната повърхност между захранващия субстрат и топлопроводящия елемент и тази температурна разлика трябва да бъде контролирана.

Температурата на субстрата трябва да бъде сумата от покачването на температурата на контактната повърхност и температурата на топлопроводящия елемент. Ако не се контролира, повишаването на температурата на контактната повърхност ще бъде особено значително. Ето защо площта на контактната повърхност трябва да бъде възможно най-голяма, а гладкостта на контактната повърхност трябва да бъде в рамките на 5 мили, т.е. в рамките на 0,005 инча.

За да се елиминира неравномерността на повърхността, контактната повърхност трябва да се напълни с термично проводящ лепило или термична подложка. След предприемане на подходящи мерки термичната устойчивост на контактната повърхност може да бъде намалена до под 0,1°C/W. Само чрез намаляване на разсейването на топлината и термичната устойчивост или консумацията на енергия може да се намали повишаването на температурата. Максималната изходна мощност на електрозахранването е свързана с температурата на средата на приложение. Влияещите параметри като цяло включват: загуба на мощност, топлоустойчивост и максимална температура на калъфа за захранване. Захранващите устройства с висока ефективност и по-добро разсейване на топлината ще имат по-ниско покачване на температурата, а използваемата им температура ще има марж при номиналната мощност. Захранващите устройства с по-ниска ефективност или лошо разсейване на топлината ще имат по-високо покачване на температурата, защото изискват охлаждане на въздуха или трябва да бъдат дерирани за употреба.

3. Метод на разсейване на радиационна топлина

Разсейването на радиационната топлина е последователното радиативно прехвърляне на топлина, което се случва, когато два интерфейса с различни температури се изправят един срещу друг. Влиянието на радиацията върху температурата на един обект зависи от много фактори, като температурната разлика на различни компоненти, външната страна на компонентите, положението на компонентите и разстоянието между тях. В практически приложения, тези фактори са трудни за количествено определяне, и съчетани с влиянието на околната среда собствена сияйна енергия обмен, че е трудно да се изчисли точно разхвърляните ефекти на радиация върху температурата.

В практическите приложения е невъзможно електрозахранването да използва само разсейване на радиационната топлина, защото този метод като цяло може да разсее само 10% или по-малко от общата топлина. Обикновено се използва като спомагателно средство на основния метод на разсейване на топлината и обикновено не се разглежда в термичния дизайн. Ефектът му върху температурата. В работното състояние на електрозахранването температурата му като цяло е по-висока от температурата на външната среда, а радиационният трансфер помага за цялостното разсейване на топлината. Въпреки това, при специални обстоятелства, източниците на топлина в близост до електрозахранването, като високомощни резистори, дъски за устройства и т.н., излъчването на тези обекти ще доведе до повишаване на температурата на захранващия модул.