Er zijn drie effectieve methoden om een vermogensmodule te koelen
Er zijn drie basismethoden voor de energieoverdracht van vermogensmodules van een gebied met hoge temperatuur naar een gebied met lage temperatuur: straling, transmissie en convectie.
Straling: Elektromagnetische inductieoverdracht van warmte tussen twee objecten met verschillende temperatuur.
Transmissie: overdracht van warmte door een vast medium.
Convectie: Overdracht van warmte door een vloeibaar medium (lucht).
1, stralingswarmteafvoer
Wanneer twee grensvlakken met verschillende temperaturen worden geconfronteerd, wordt een continue stralingsoverdracht van warmte veroorzaakt.
De uiteindelijke invloed van straling op de temperatuur van sommige objecten hangt van veel factoren af: het temperatuurverschil van elk onderdeel, de oriëntatie van verwante onderdelen, de gladheid van het oppervlak van onderdelen en de onderlinge afstand.
Omdat er geen manier is om deze factor te kwantificeren, in combinatie met de invloed van de stralingskinetische energie-uitwisseling van de omgeving zelf, is het moeilijk om de schade van straling aan temperatuur te berekenen, wat gecompliceerd en moeilijk nauwkeurig te berekenen is.
In de specifieke toepassing van de besturingsmodule van de schakelende vermogensomvormer is het onwaarschijnlijk dat stralingswarmtedissipatie alleen wordt gebruikt als de koelmodus van de omvormer.
In de meeste gevallen verspreidt de stralingsbron slechts 10 procent of minder van de totale warmte. Daarom is de stralingswarmtedissipatie over het algemeen alleen als een aanvullende manier naast de belangrijkste warmtedissipatiemethode, en het thermische ontwerpschema houdt over het algemeen geen rekening met de invloed ervan op de temperatuur van de vermogensmodule.
In de specifieke toepassing is de temperatuur van de regelmodule van de omvormer hoger dan de natuurlijke omgevingstemperatuur, dus de overdracht van stralingskinetische energie is bevorderlijk voor warmteafvoer.
In sommige gevallen is de temperatuur van sommige warmtebronnen rond de besturingsmodule (elektronische apparaatkaart, hoge vermogensweerstand, enz.) echter hoger dan die van de vermogensmodule, en de stralingswarmte van deze objecten zorgt ervoor dat de temperatuur van de besturingsmodule stijgen.
In het ontwerpschema voor warmtedissipatie moeten de relatieve posities van de perifere componenten van de regelmodule van de omvormer wetenschappelijk worden gerangschikt op basis van de invloed van warmtestraling.
Wanneer het verwarmingselement zich dicht bij de regelmodule van de omvormer bevindt, moet de dunne vin van het hitteschild tussen de regelmodule en het verwarmingselement worden geplaatst om het verwarmingseffect van de stralingsbron te verzwakken.
2, transmissie warmteafvoer
In veel toepassingen wordt de warmte die wordt gegenereerd door het substraat van de voedingsmodule overgebracht naar warmteafvoerende oppervlakken op afstand door middel van warmteoverdrachtscomponenten.
Op deze manier is de temperatuur van het PSU-substraat gelijk aan de temperatuur van het koeloppervlak, de temperatuur van de warmteoverdrachtscomponent en de som van de temperaturen van de twee oppervlakken.
De thermische weerstand van warmteoverdrachtscomponenten is evenredig met de lengte L tussen de twee, en omgekeerd evenredig met het dwarsdoorsnedegebied en de warmteoverdrachtssnelheid tussen de twee, met behulp van geschikte grondstoffen en dwarsdoorsnedegebied, maar kan ook effectief verminderen de thermische weerstand van warmteoverdrachtscomponenten.
Waar installatieruimte en kosten acceptabel zijn, moet het koellichaam met de minste thermische weerstand worden gebruikt.
Houd er rekening mee dat wanneer de temperatuur van het PSU-substraat enigszins wordt verlaagd, de gemiddelde tijd tot falen (MTBF) aanzienlijk zal toenemen.
De productie en fabricage van grondstoffen voor koellichamen is de belangrijkste factor die de efficiëntie beïnvloedt. Bij het selecteren moeten we op veel aspecten letten.
In de meeste toepassingen wordt de door de vermogensmodule gegenereerde warmte overgedragen van het substraat naar de radiator of warmteoverdrachtscomponenten.
Het temperatuurverschil tussen het oppervlak van het voedingsmodulesubstraat en de warmteoverdrachtscomponent moet echter worden beheerst. De thermische weerstand is in serie geschakeld in de regellus voor warmteafvoer. De temperatuur van het substraat moet de som zijn van de oppervlaktetemperatuur en de temperatuur van de warmteoverdrachtscomponent.
Als dit niet wordt aangevinkt, zal de stijging van de oppervlaktetemperatuur zeer merkbaar zijn.
Het totale oppervlak moet zo groot mogelijk zijn en de gladheid van het oppervlak moet binnen 5 mil (0.005 ft) liggen.
Om het bolle en holle oppervlak beter te verwijderen, kunt u het oppervlak vullen met thermische lijm of een warmteoverdrachtskussen.
Met de juiste maatregelen kan de thermische weerstand van het oppervlak worden teruggebracht tot minder dan 0,1 graad /W.
De temperatuur kan worden verlaagd en TAmax kan alleen worden verhoogd door de warmtedissipatie en de thermische weerstand (RTH) of het stroomverbruik (Ploss) te verminderen. Het maximale vermogen van de schakelende voeding is gerelateerd aan de toepassingstemperatuur. De belangrijkste beïnvloedende parameters zijn verlies uitgangsvermogen Ploss, thermische weerstand RTH en maximale schakelvermogen shell-temperatuur TC.
De schakelende voeding met het beste rendement en warmteafvoer heeft een lagere temperatuur.
Bij nominaal uitgangsvermogen zal hun bruikbare temperatuur een overschot zijn.
De schakelende voeding met laag rendement of zwakke warmteafvoer heeft een hogere temperatuur.
Ze moeten luchtgekoeld of gereduceerd zijn voor toepassing.
3, convectie warmteafvoer
Convectieve warmteafvoer is de meest gebruikelijke manier van warmteafvoer in AEP-stroomomvormers. Convectie wordt over het algemeen verdeeld in natuurlijke convectie en geforceerde convectie.
Warmteoverdracht van het hete blokoppervlak naar de lagere temperatuur van het omringende statische gas, natuurlijke convectie genoemd;
De overdracht van warmte van het oppervlak van het hete blok naar het vloeibare gas wordt geforceerde convectie genoemd.
De voordelen van natuurlijke convectie zijn heel gemakkelijk te bereiken, geen elektrische ventilator, lagere kosten en een hoge geloofwaardigheid van warmteafvoer.
Het volume koellichaam dat nodig is om dezelfde substraattemperatuur te bereiken, is echter erg groot in vergelijking met geforceerde convectie.
Sinda Thermal is een professionele en ervaren fabrikant van koellichamen, onze fabriek is meer dan 8 jaar geleden opgericht, we leveren verschillende soorten koellichamen aan de wereldwijde klanten, we kunnen het geoptimaliseerde thermische ontwerp en koellichamen van hoge kwaliteit aanbieden. Neem vrijblijvend contact met ons op als u thermische eisen heeft.
