Hva er måtene å gjøre en god jobb med å kjøle strømforsyningen på?

Når elektroingeniører nevner begrepet"strømstyring", tenker de fleste på MOS-rør, omformere, transformatorer osv.

Faktisk er strømstyring mye mer enn det.

Strømforsyningen vil generere varme når den fungerer, og kontinuerlig temperaturøkning vil forårsake ytelsesendringer, som til slutt kan føre til systemfeil. I tillegg vil varme forkorte levetiden til komponenter og påvirke langsiktig pålitelighet.

Derfor innebærer strømstyring også termisk styring. Når det gjelder termisk styring, er det to synspunkter som må forstås:

& quot;Mikro" problemer

En enkelt komponent har overopphetet på grunn av overdreven varmeutvikling, men temperaturen på resten av systemet og kabinettet er innenfor grensen.

& quot;Makro" problemer Temperaturen i hele systemet er for høy på grunn av akkumulering av varme fra flere varmekilder.

Ingeniøren må bestemme hvor mange av de termiske styringsproblemene som er mikro og makro, og graden av korrelasjon mellom de to.

Den enkle forståelsen er at selv om temperaturstigningen til en varmegenererende komponent overskrider dens tillatte grense og får hele systemet til å varmes opp, betyr det ikke nødvendigvis at hele systemet er overopphetet, men overskuddsvarmen som genereres av komponenten må bli forsvunnet.

Så hvor blir det av varmen?

Spredt til et kaldere sted kan det være den tilstøtende delen av systemet og chassiset, eller det kan være utenfor chassiset (kun mulig når utetemperaturen er lavere enn den interne temperaturen).

Modellering og omfattende simulering Separate passive systemer er større i størrelse, men mer pålitelige og effektive, og vifter kan spille en rolle i situasjoner der passiv kjøling ikke kan brukes alene.

Hvilket system du skal velge for kjøling er ofte en vanskelig avgjørelse.

På dette tidspunktet er det nødvendig å bestemme hvor mye kjøleluft som trengs og hvordan man oppnår kjøling gjennom modellering og simulering, noe som er avgjørende for effektive termiske styringsstrategier.

For miniatyrmodellen er varmekilden og dens varmestrømningsbane preget av deres termiske motstand, og den termiske motstanden bestemmes av materialet, kvaliteten og størrelsen som brukes.

Modellering viser hvordan varme strømmer fra varmekilden og er også første trinn i å evaluere komponenter som forårsaker termiske ulykker på grunn av deres egen varmespredning.

For eksempel leverer enhetsleverandører som IC-er med høy varmespredning, MOSFET-er og IGBT-er vanligvis termiske modeller som kan gi detaljer om den termiske banen fra varmekilden til overflaten av enheten.

Når den termiske belastningen til hver komponent er kjent, er neste trinn å modellere på makronivå, som er både enkelt og komplekst: Juster størrelsen på luftstrømmen gjennom ulike varmekilder for å holde temperaturen under den tillatte grensen; bruk lufttemperatur, utvungen luftstrøm tilgjengelig strøm, vifteluftstrøm og andre faktorer for å utføre grunnleggende beregninger for å forstå temperatursituasjonen grovt.

Det neste trinnet er å bruke modellen og plasseringen av hver varmekilde, PC-kort, skalloverflate og andre faktorer for å utføre mer kompleks modellering av hele produktet og dets emballasje.

Til slutt må modellering løse to problemer: Problemet med topp- og gjennomsnittsspredning. For eksempel har en stabil komponent med en kontinuerlig termisk spredning på 1W og en enhet med en termisk spredning på 10W, men med en 10 % intermitterende driftssyklus, forskjellige termiske effekter.

Det vil si at den gjennomsnittlige varmespredningen er den samme, og den tilhørende varmemassen og varmestrømmen vil gi ulike varmefordelinger. De fleste CFD-applikasjoner kan kombinere statisk og dynamisk analyse.

Ufullkommenheten i den fysiske forbindelsen mellom overflaten av komponenten og miniatyrmodellen, for eksempel den fysiske forbindelsen mellom toppen av IC-pakken og kjøleribben.

Hvis forbindelsen har en liten avstand, vil den termiske motstanden til denne banen øke, og det er nødvendig å fylle kontaktflaten med en termisk pute for å forbedre banens termiske ledningsevne.

Termisk styring kan redusere temperaturen på komponentene i strømforsyningen og det interne miljøet, noe som kan forlenge produktets levetid og forbedre påliteligheten.

Men termisk styring er et integrert konsept, hvis det brytes ned til detaljene, er det et stort emne.

Det innebærer avveininger av størrelse, kraft, effektivitet, vekt, pålitelighet og kostnad.Prioriteten og begrensningene til prosjektet må evalueres.