Koji su načini za dobar posao hlađenja napajanja?

Kada elektroinženjeri spomenu pojam"upravljanje napajanjem ", većina ljudi pomisli na MOS cijevi, pretvarače, transformatore itd.

U stvari, upravljanje napajanjem je mnogo više od toga.

Napajanje će proizvoditi toplinu dok radi, a kontinuirani porast temperature će uzrokovati promjene u performansama, što na kraju može dovesti do kvarova sistema. Osim toga, toplina će skratiti vijek trajanja komponenti i utjecati na dugoročnu pouzdanost.

Stoga, upravljanje napajanjem također uključuje upravljanje toplinom. Što se tiče upravljanja toplinom, postoje dvije tačke gledišta koje treba razumjeti:

& quot;Mikro" problemi

Jedna komponenta se pregrijala zbog prekomjernog stvaranja topline, ali temperatura ostatka sistema i kućišta je u granicama.

& quot;Makro" Problemi Temperatura cijelog sistema je previsoka zbog akumulacije topline iz više izvora topline.

Inženjer treba da odredi koliko je problema u upravljanju toplotom mikro i makro, i stepen korelacije između njih.

Jednostavno razumijevanje je da čak i ako porast temperature komponente koja stvara toplinu premašuje dozvoljenu granicu i uzrokuje zagrijavanje cijelog sistema, to ne znači nužno da je cijeli sistem pregrijan, ali višak topline koju proizvodi komponenta mora biti raspršen.

Pa gdje ide vrućina?

Raštrkano na hladnije mjesto, može biti susjedni dio sistema i šasije, ili može biti izvan šasije (moguće samo kada je vanjska temperatura niža od unutrašnje temperature).

Modeliranje i sveobuhvatna simulacija Odvojeni pasivni sistemi su veće veličine, ali su pouzdaniji i efikasniji, a ventilatori mogu igrati ulogu u situacijama kada se pasivno hlađenje ne može koristiti samostalno.

Koji sistem odabrati za hlađenje je često teška odluka.

U ovom trenutku, potrebno je odrediti koliko je rashladnog zraka potrebno i kako postići hlađenje kroz modeliranje i simulaciju, što je bitno za efikasne strategije upravljanja toplinom.

Za minijaturni model, izvor topline i njegov put toka topline karakterizira njihova toplinska otpornost, a toplinska otpornost određena je materijalom, kvalitetom i veličinom koji se koristi.

Modeliranje pokazuje kako toplina teče iz izvora topline i također je prvi korak u procjeni komponenti koje uzrokuju toplinske nesreće zbog vlastite disipacije topline.

Na primjer, dobavljači uređaja kao što su IC-ovi sa visokim rasipanjem topline, MOSFET-ovi i IGBT-ovi obično pružaju termalne modele koji mogu pružiti detalje o termalnom putu od izvora topline do površine uređaja.

Nakon što je poznato termičko opterećenje svake komponente, sljedeći korak je modeliranje na makro nivou, koji je i jednostavan i složen: Podesite veličinu protoka zraka kroz različite izvore topline kako biste održali njegovu temperaturu ispod dozvoljene granice; koristite temperaturu vazduha, neforsirani protok vazduha koji je dostupan, protok vazduha ventilatora i druge faktore da izvršite osnovne proračune da biste grubo razumeli temperaturnu situaciju.

Sljedeći korak je korištenje modela i lokacije svakog izvora topline, PC ploče, površine školjke i drugih faktora za složenije modeliranje cijelog proizvoda i njegove ambalaže.

Konačno, modeliranje mora riješiti dva problema: problem vršne i prosječne disipacije. Na primjer, komponenta u stabilnom stanju sa kontinuiranom toplotnom disipacijom od 1W i uređaj sa toplotnom disipacijom od 10W, ali sa 10% povremenim radnim ciklusom imaju različite termičke efekte.

To znači da je prosječna disipacija topline ista, a povezana toplinska masa i toplinski tok će proizvesti različite distribucije topline. Većina CFD aplikacija može kombinovati statičku i dinamičku analizu.

Nesavršenost fizičke veze između površine komponente i minijaturnog modela, kao što je fizička veza između vrha IC paketa i hladnjaka.

Ako veza ima malu udaljenost, toplinski otpor ove staze će se povećati, te je potrebno ispuniti kontaktnu površinu termalnom podlogom kako bi se poboljšala toplinska provodljivost puta.

Upravljanje toplinom može smanjiti temperaturu komponenti u napajanju i unutrašnjem okruženju, što može produžiti vijek trajanja proizvoda i poboljšati pouzdanost.

Ali upravljanje toplotom je integrisani koncept, ako se razloži do sitnica, to je ogromna tema.

To uključuje kompromise veličine, snage, efikasnosti, težine, pouzdanosti i cijene.Prioritet i ograničenja projekta moraju biti ocijenjeni.