Три ефективни метода за разсейване на топлината на силови модули
Има два основни метода за пренос на енергия от силов модул от зона с висока температура към зона с ниска температура: радиация и конвекция.
Радиация: електромагнитно индукционно предаване на топлина, генерирана между два блока с различни температури.
Конвекция: пренос на топлина през течна среда (газ).
В различни специфични приложения и трите метода на пренос на топлина често имат различни нива на ефект. В повечето приложения конвекцията е най-критичният метод за пренос на топлина. Ако се добавят другите два метода за разсейване на топлината, действителният ефект ще бъде по-добър. Въпреки това, в някои ситуации тези два метода могат да имат и обратен ефект. Ето защо, когато се проектира висококачествена система за разсейване на топлината, трябва внимателно да се обмислят и трите метода за пренос на топлина.
Захранващ модул
1. Разсейване на топлина от източник на радиация
Когато две интерфейси с различни температури са изправени един срещу друг, това ще предизвика непрекъснато излъчване на топлина.
Крайното влияние на радиацията върху температурата на определени обекти се определя от много фактори: температурната разлика на различните компоненти, ориентацията на свързаните компоненти, гладкостта на повърхността на компонентите и разстоянието между тях. Тъй като няма начин да се анализира количествено този елемент, плюс влиянието на собствения радиационен обмен на кинетична енергия на околната среда', е много сложно да се измери вредата от радиацията върху температурата и е трудно да се направи точно изчисли.
При специфичното приложение на модула за управление на преобразувателя за импулсно захранване е малко вероятно да се разчита единствено на разсейване на лъчиста топлина като метод за охлаждане на преобразувателя. В повечето случаи лъчистият източник разсейва само 10% или по-малко от общото генериране на топлина. Следователно лъчистата топлина обикновено се използва само като спомагателен метод в допълнение към основния метод за разсейване на топлината и планът за топлинен дизайн обикновено не отчита нейния ефект. Влиянието на температурата на захранващия модул. В специфични приложения температурата на общия модул за управление на преобразувателя е по-висока от естествената температура на околната среда. Следователно преносът на лъчиста кинетична енергия е благоприятен за разсейване на топлината. Въпреки това, при някои условия, температурата на някои източници на топлина (платки на електронни устройства, резистори с висока мощност и т.н.) около контролния модул е по-висока от температурата на захранващия модул и излъчваната топлина на тези обекти ще увеличи температурата на контролния модул.
В плана за проектиране на разсейване на топлината относителните позиции на периферните компоненти на модула за управление на преобразувателя трябва да бъдат подредени научно според влиянието, което топлинното излъчване ще причини. Когато горещите компоненти са близо до модула за управление на преобразувателя, за да се отслаби нагревателният ефект на източника на лъчение, тънките ребра на топлоизолационната плоча трябва да се вмъкнат между контролния модул и горещите компоненти.
2. Конвекционно разсейване на топлината
Конвекционното разсейване на топлината е най-често използваният метод за разсейване на топлината за преобразуватели на енергия Epson. Конвекцията обикновено се разделя на два вида: естествена конвекция и принудителна конвекция. Пренасянето на топлина от повърхността на горещия блок към околния статичен газ с по-ниска температура се нарича естествена конвекция; пренасянето на топлина от повърхността на горещия блок към течния газ се нарича принудителна конвекция.
Предимствата на естествената конвекция са, че е много лесна за изпълнение, не изисква електрически вентилатори, ниска цена и висока надеждност при разсейване на топлината. Въпреки това, за разлика от принудителната конвекция, за да се постигне същата температура на основата, е необходим голям радиатор.
Дизайнът на радиатора с естествена конвекция също трябва да обърне внимание на следното:
Обикновено за радиатора са дадени само основните параметри на вертикалния радиатор. Действителният ефект на разсейване на топлината на хоризонталния радиатор е слаб. Ако се изисква хоризонтален монтаж, площта на радиатора трябва да се увеличи по подходящ начин, като може да се използва и принудително конвективно разсейване на топлината.
