Термично решение за индустриален превключвател
Всички знаем, че ако електронните продукти имат лошо разсейване на топлината, ефективността на работата на чипа ще бъде значително намалена. Ако превиши допустимата работна температура, ще се срине или дори ще изгори оборудването. Така че, когато проектираме индустриални превключватели, трябва да обърнем достатъчно внимание на дизайна на разсейването на топлината, да изберем подходящо термично решение и параметри.
Термичният дизайн на индустриалното превключвателно оборудване включва главно три вида технологии: без инсталиране на радиатори, инсталиране на радиатори и течно охлаждане.
1. Без инсталация на радиатор, обикновено за охлаждане на устройството с ниска мощност и проектиране от следните три аспекта за подобряване на ефективността на разсейване на топлината без инсталиране на радиатор:
Първият метод е кондуктивно разсейване на топлината, което може да използва материали с висока топлопроводимост за производство на компоненти за пренос на топлина или да намали контактното термично съпротивление и да скъси топлинния път възможно най-много.
Вторият тип е конвективно разсейване на топлината, което включва два метода: разсейване на топлината с естествена конвекция и разсейване на топлината с принудителна конвекция. Разсейването на топлината с естествена конвекция трябва да обърне внимание на следните точки: трябва да се остави допълнително пространство при проектирането на печатни платки и компоненти; При подреждането на компонентите трябва да се обърне внимание на разумното разпределение на температурното поле; Увеличете контактната площ с конвективна среда
Третият метод е да се използват характеристиките на топлинното излъчване, което може да се постигне чрез увеличаване на грапавостта на повърхността на нагревателния елемент, увеличаване на температурната разлика в околната среда около излъчващия елемент или увеличаване на повърхностната площ на излъчващия елемент.
Този дизайн, който не изисква допълнителни радиатори, обикновено отвежда топлината на чипа към външната обвивка на продукта, увеличава топлообменната площ и играе роля в бързото охлаждане. В същото време вентилационните отвори също се отварят на шасито или се добавят системни вентилатори за увеличаване на топлообмена между вътрешната и външната страна на шасито.
2. Добавяне на радиатор за въздушно охлаждане:
Чрез добавяне на радиатор с въздушно охлаждане можем лесно да накараме устройството да се охлади чрез активно охлаждане или принудително въздушно охлаждане, но все пак трябва да вземем предвид следните точки:
1. Избор на радиатор. Принципът на избор на радиатор е да се избере радиатор с малък обем и леко тегло, доколкото е възможно, с предпоставката за осигуряване на достатъчно разсейване на топлината, така че да се спести вътрешно пространство и да се намали общото тегло на захранващия адаптер.
2. Монтаж на радиатор. Когато инсталирате радиатора, методът на инсталиране с малко разсейване на топлината и термично съпротивление трябва да бъде избран, доколкото е възможно.
3. Минимизирайте термичното съпротивление на интерфейса. Повърхността на радиатора трябва да е плоска и гладка, нанесена със силиконова грес или топлопроводящо уплътнение, за да се намали контактното термично съпротивление между радиатора и силовия полупроводник.
3. Дизайнът на охлаждащия вентилатор:
Вентилаторът на обикновен търговски превключвател винаги работи на пълна скорост (SPD), което не само причинява загуба на енергия и увеличава общия шум, но също така увеличава ненужното генериране на енергия и натрупването на прах в шасито. По-важното е, че животът на вентилатора при пълна скорост е около 20 000 часа, което е 2,28 години (според данните, предоставени от SANYOFANDATASHEET). След 20 000 часа скоростта на вентилатора постепенно ще намалее, причинявайки нестабилност на цялата машина. Въпреки това, поради липсата на звена за наблюдение, тази скрита опасност е трудна за откриване. Например, когато степента на загуба на пакети на промишлени комутатори постепенно се увеличава, не е лесно да се установи, че това се дължи на стареенето на вентилатора, намаляването на скоростта и натрупването на твърде дебел прах, което причинява температурата на ключа компонентите вътре в шасито да се повдигнат.
В ранния етап на проектирането на превключвателя трябва да вземем предвид работната среда на оборудването и най-високата работна температура на всички електронни компоненти, за да зададем работната температура на нагревателния чип. След това, когато проектираме структурата на дънната платка и корпуса, трябва да вземем предвид и дизайна на радиатора, за да координираме топлинния и структурния дизайн с най-добрата схема за съвпадение и да отговорим на различните изисквания за работа на оборудването.
