Termisk kjøling av strømforsyningsapplikasjoner

   Når man refererer til ordet "strømstyring", vil de fleste tenke på MOS-rør, omformere, transformatorer osv. Faktisk er strømstyring mye mer enn det. 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.

Mikrokosmisk: 

    En enkelt komponent er overopphetet på grunn av overdreven oppvarming, men temperaturen på resten av systemet og skallet er innenfor grensen.

Makroskopisk:

 Temperaturen i hele systemet er for høy på grunn av varmeakkumulering av flere varmekilder.

En enkel forståelse er at selv om temperaturøkningen til en varmekomponent overskrider dens tillatte grense, noe som resulterer i temperaturøkning i hele systemet, betyr det ikke nødvendigvis at hele systemet er overopphetet, men overskuddsvarmen som genereres av komponenten må bli forsvunnet.

      Varme management folloer 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.

     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:

        Kjøleribben er en aluminium- eller kobberstruktur, som kan hente varme fra varmekilden gjennom ledning og overføre varmen til luftstrømmen for å realisere konveksjon. Kjøleavledere kommer i tusenvis av størrelser og former, fra små stemplede metallfinner som forbinder en enkelt transistor til store profiler med mange finner som kan avskjære og overføre varme til den konvektive luftstrømmen.

Heatpipes:

     Betyr vanligvis heatpipes-monteringsmoduler, Den inneholder det forseglede metallrøret av sintringskjerne og arbeidsvæske. Den brukes ikke som radiator i seg selv. Dens funksjon er å absorbere varme fra varmekilden og overføre den til det kaldere området.Varmekilden omdanner arbeidsvæsken til damp i det forseglede røret, 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.

Fan:

Det er det første trinnet å forlate den passive kjøleribben og varmerøret og bevege seg mot den aktive varmeavledningsanordningen for tvungen luftkjøling, men viften har også noen ulemper:

1. øke kostnadene, trenger mer plass.

2. forbruker energi og påvirker effektiviteten til hele systemet, og kan føre til feil.

3. skape neseproblem

Men i mange tilfeller, spesielt når luftstrømbanen er buet, vertikal eller blokkert, er de vanligvis den eneste måten å oppnå tilstrekkelig luftstrøm på.

Termisk strømstyring kan redusere temperaturen på komponentene og det indre miljøet i strømforsyningen, forlenge levetiden til produktene og forbedre påliteligheten. Det involverer balansen mellom størrelse, kraft, effektivitet, vekt, pålitelighet og kostnad. Prioriteringene og begrensningene til prosjektet må evalueres.