Termisk styring av strømforsyning

Strømforsyningen vil generere varme under drift, og den kontinuerlige temperaturøkningen vil forårsake ytelsesendringer, som til slutt kan føre til systemfeil; I tillegg vil varme også forkorte levetiden til komponenter og påvirke langsiktig pålitelighet. Derfor innebærer strømstyring også termisk styring.

Termisk styring følger de grunnleggende prinsippene for fysikk. Det er tre måter for varmeledning: stråling, ledning og konveksjon. For de fleste elektroniske systemer er den nødvendige kjølingen å la varmen forlate varmekilden ved ledning, og deretter overføre den til andre steder ved konveksjon.

I termisk design er det nødvendig å kombinere ulike termiske styringsmaskiner for effektivt å realisere den nødvendige ledning og konveksjon. Det er tre mest brukte stråleelementer: kjøleribbe, varmerør og vifte. heatsink og heat pipe er passive kjølesystemer uten strømforsyning, mens vifte er et aktivt tvungen luftkjølesystem.

Kjøleribbe løsning:

Kjøleribben er en aluminium- eller kobberstruktur, som kan hente varme fra varmekilden gjennom ledning og overføre varmen til luftstrømmen (i noen tilfeller til vann eller andre væsker) for å realisere konveksjon. Det er mange typer kjøleribben, for eksempel stemplingsvask, ekstruderingskjøleribbe, kjølefinne med skivefinner, kjøleribbe for folderfinner, kjølefinne for loddefinner, etc.

Kjøleribben har ingen bevegelige deler, lavere driftskostnader, lav feilmodus. Når radiatoren er koblet til varmekilden, når den varme luften stiger, vil det naturlig forekomme konveksjon, som starter og fortsetter å danne luftstrøm. Men kjøleribben som overfører stor varme har stort volum, vil ha høye kostnader og tung vekt, og må plasseres riktig, noe som vil påvirke eller begrense den fysiske utformingen av kretskortet.

HeatPipe-løsning:

Varmekilden omdanner arbeidsvæsken til damp i varmerøret, og dampen overfører varme til den kaldere enden av varmerøret. I denne enden kondenserer dampen til en væske og frigjør varme, mens væsken går tilbake til den varmere enden. Gass-væske-morfologiovergangsprosessen er kontinuerlig og drives kun av temperaturforskjellen mellom den kalde enden og den varme enden. Å koble til en kjøleribbe eller annen kjøleenhet i den kalde enden kan løse varmespredningsproblemet med lokale varme punkter med blokkert luftstrøm.

Vifteløsning:

I mange tilfeller, spesielt når luftstrømbanen er buet, vertikal eller blokkert, er de vanligvis den eneste måten å oppnå tilstrekkelig luftstrøm på. Nøkkelparameteren som definerer viftekapasiteten er enhetslengden eller volumstrømmen av luft per minutt. Fysisk størrelse er imidlertid et problem: En stor vifte med lav hastighet kan produsere samme luftstrøm som en liten vifte med høy hastighet, så det er en avveining mellom størrelse og hastighet. Kombinert med kjøleribbemodul vil alltid gi en god termisk ytelse i mange applikasjoner.

Termisk styring kan redusere temperaturen på komponentene og det indre miljøet i strømforsyningen, forlenge levetiden til produktene og forbedre påliteligheten. Det innebærer avveininger mellom størrelse, kraft, effektivitet, vekt, pålitelighet og kostnad. Prioriteringene og begrensningene til prosjektet må evalueres når du utfører den termiske designen.