Термично управление на захранването
Захранването ще генерира топлина по време на работа, а непрекъснатото повишаване на температурата ще доведе до промени в производителността, което в крайна сметка може да доведе до отказ на системата; Освен това топлината също ще съкрати експлоатационния живот на компонентите и ще повлияе на дългосрочната надеждност. Следователно управлението на захранването включва и управление на топлината.
Термичното управление следва основните принципи на физиката. Има три начина на топлопроводимост: излъчване, проводимост и конвекция. За повечето електронни системи необходимото охлаждане е да остави топлината да напусне източника на топлина чрез проводимост и след това да я прехвърли на други места чрез конвекция.
При топлинния дизайн е необходимо да се комбинират различни хардуерни средства за управление на топлината, за да се реализира ефективно необходимата проводимост и конвекция. Има три най-често използвани излъчващи елемента: радиатор, топлинна тръба и вентилатор. радиаторът и топлинната тръба са пасивни системи за охлаждане без захранване, докато вентилаторът е активна система за принудително въздушно охлаждане.
Решение за радиатор:
Радиаторът е алуминиева или медна конструкция, която може да получава топлина от източника на топлина чрез проводимост и да прехвърля топлината към въздушния поток (в някои случаи към вода или други течности), за да реализира конвекция. Има много видове радиатори, като радиатор за щамповане, екструзионен радиатор, радиатор с изрязани перки, радиатор за папка, радиатор за запояване и др.
Радиаторът няма движещи се части, по-ниски експлоатационни разходи, нисък режим на отказ. След като радиаторът е свързан към източника на топлина, тъй като топлият въздух се издига, естествено ще настъпи конвекция, която започва и продължава да образува въздушен поток. Но радиаторът, който предава голяма топлина, има голям обем, ще има висока цена и голямо тегло и трябва да бъде поставен правилно, което ще повлияе или ограничи физическото оформление на платката.
Решение за HeatPipe:
Източникът на топлина преобразува работния флуид в пара в топлинната тръба, а парата предава топлина към по-студения край на топлинната тръба. В този край парата кондензира в течност и отделя топлина, докато течността се връща към по-горещия край. Процесът на преход на морфология газ-течност е непрекъснат и се задвижва само от температурната разлика между студения и горещия край. Свързването на радиатор или друго охлаждащо устройство в студения край може да реши проблема с разсейването на топлината на локалните горещи точки с блокиран въздушен поток.
Решение на вентилатора:
В много случаи, особено когато пътят на въздушния поток е извит, вертикален или блокиран, те обикновено са единственият начин да се получи достатъчен въздушен поток. Ключовият параметър, определящ капацитета на вентилатора, е дължината на единицата или единичния обемен поток въздух в минута. Физическият размер обаче е проблем: голям вентилатор с ниска скорост може да произведе същия въздушен поток като малък вентилатор с висока скорост, така че има компромис между размер и скорост. В комбинация с модул за радиатор винаги ще осигури добра топлинна производителност в много приложения.
Термичното управление може да намали температурата на компонентите и вътрешната среда в захранването, да удължи експлоатационния живот на продуктите и да подобри надеждността. Той включва компромиси от размер, мощност, ефективност, тегло, надеждност и цена. Приоритетите и ограниченията на проекта трябва да бъдат оценени при извършване на топлинния дизайн.
