Drie effectieve methoden voor warmteafvoer van voedingsmodules
There are three basic methods for power module energy transfer from high temperature area to low temperature area: radiation, transmission and convection.
straling:
The electromagnetic induction transfer of heat generated between two blocks of different temperatures.
Overdragen:
De overdracht van warmteontwikkeling door een vast medium.
Convectie:
De overdracht van warmte door een vloeibaar medium (gas).
In a variety of specific applications, all three methods of heat transfer often have different levels of effect. In most applications, convection is the most critical heat transfer method. If the other two heat dissipation methods are added, the actual effect will be better. However, in some situations, these two methods may also have counterproductive effects. Therefore, when designing a high reduce quality heat dissipation system, all three heat transfer methods are carefully considered.
power module
1, radiation source, heat dissipation
When two interfaces with different temperatures face each other, it will cause continuous radiation transfer of heat.
De uiteindelijke invloed van straling op de temperatuur van bepaalde blokken wordt bepaald door vele factoren: het temperatuurverschil van verschillende componenten, de oriëntatie van gerelateerde componenten, de gladheid van het oppervlak van de componenten en hun onderlinge afstand, enz.
Because there is no way to quantitatively analyze this element, plus the influence of the surrounding environment39;s own radiative kinetic energy exchange, it is very complicated to measure the harm of radiation to temperature, and it is difficult to accurately calculate.
In de specifieke toepassing van de regelmodule van de schakelvermogenomvormer is het onwaarschijnlijk dat alleen op de dissipatie van stralingswarmte wordt vertrouwd als de koelmethode van de omzetter.
In most cases, the radiant source only dissipates 10 percent or less of the total heat generation. Therefore, radiant heat is generally only used as an auxiliary method in addition to the key heat dissipation method, and it is generally not considered in the thermal design plan. The influence of the temperature of the power supply module. In specific applications, the temperature of the general converter control module is higher than the natural ambient temperature. Therefore, the radiant kinetic energy transfer is conducive to heat dissipation. However, under some conditions, the temperature of some heat sources (electronic device boards, high reduce power resistors, etc.) around the control module is higher than the temperature of the power module, and the radiant heat of these objects will increase the temperature of the control module.
In het ontwerpplan voor warmteafvoer moeten de relatieve posities van de randcomponenten van de regelmodule van de converter wetenschappelijk worden gerangschikt volgens de invloed die de warmtestraling zal veroorzaken. Wanneer de hete componenten zich dicht bij de regelmodule van de converter bevinden, moeten de dunne vinnen van de warmte-isolatieplaat tussen de regelmodule en de hete componenten worden geplaatst om het verwarmingseffect van de stralingsbron te verzwakken.
2, transmission heat dissipation
In veel toepassingen moet de warmte die op het substraat van de vermogensmodule wordt gegenereerd, worden overgebracht naar een lang warmteafvoerend oppervlak via warmteoverdrachtscomponenten. Op die manier zal de temperatuur van het substraat van de vermogensmodule gelijk zijn aan de som van de temperatuur van het warmteafvoeroppervlak, de temperatuur van de warmteoverdrachtscomponenten en de temperatuur van beide oppervlakken.
The thermal resistance of the heat transfer components is proportional to the length L between the two, and inversely proportional to the cross reduce sectional area and heat transfer rate between the two. The use of appropriate raw materials and cross reduce sectional areas can also effectively reduce the thermal resistance of the heat transfer components. When installation space and cost are allowed, the radiator with the least thermal resistance should be used. It should be kept in mind that if the substrate temperature of the power module decreases slightly, the mean time between failures (MTBF) will increase significantly.
De grondstoffen voor de productie van koellichamen zijn een belangrijk element dat de efficiëntie beïnvloedt, dus u moet bij het selecteren op veel aspecten letten. In de meeste toepassingen zal de warmte die door de vermogensmodule wordt gegenereerd, worden overgedragen van het substraat naar het koellichaam of de warmteoverdrachtcomponenten. Er zal echter een temperatuurverschil zijn op het oppervlak tussen het voedingsmodulesubstraat en de warmteoverdrachtcomponenten. Dit type temperatuurverschil moet worden gecontroleerd.
De thermische weerstand is in serie geschakeld in de regelkring voor de warmteafvoer. De temperatuur van het substraat moet de oppervlaktetemperatuur en de warmteoverdrachtscomponenten zijn. De som van de temperatuur. Als het niet wordt gecontroleerd, zal de temperatuurstijging van het oppervlak heel duidelijk zijn. Het totale oppervlak moet zo groot mogelijk zijn en de gladheid van het oppervlak moet binnen 5 mils (0.005 voet) liggen. Om de oneffenheden van het oppervlak beter te verwijderen, kunt u het oppervlak opvullen met warmtegeleidende lijm of een warmteoverdrachtskussen. ) Na het nemen van passende tegenmaatregelen, kan de thermische weerstand van het oppervlak worden teruggebracht tot minder dan 0,1 graad /W. Alleen door de warmteafvoerweerstand (RTH) of het stroomverbruik (Ploss) te verminderen, kan de temperatuur worden verlaagd en de TAmax worden verhoogd.
The maximum power of the switching power supply is related to the temperature of the application scene. The main parameters that affect the output power loss Ploss, thermal resistance RTH and the highest switching power supply Case temperature TC. The switching power supply with high efficiency and best heat dissipation will have a lower temperature. When the nominal output power is output, their usable temperature will be marginal. The temperature of a switching power supply with lower efficiency or weak heat dissipation will be higher. They must be air reduce cooled or derated applications.
3, convection heat dissipation
Convection heat dissipation is the most commonly used heat dissipation method for Aipu power converters. Convection is generally divided into natural convection and forced convection. The transfer of heat from the surface of the hot block to the surrounding static gas at a lower temperature is called natural convection; the transfer of heat from the surface of the hot block to the fluid gas is called forced convection. The advantages of natural convection are that it is very easy to implement, does not require electric fans, is low in cost, and has high reliability in heat dissipation. However, in contrast to forced convection, in order to achieve the same substrate temperature, a large heat sink is required.
Natural convection radiator design should also pay attention to the following:
Over het algemeen worden alleen de belangrijkste parameters van verticale koellichamen gegeven voor koellichamen. Het werkelijke warmteafvoereffect van het horizontale koellichaam is zwak. Als horizontale installatie vereist is, moet het oppervlak van de radiator op de juiste manier worden vergroot en kan ook warmteafvoer met geforceerde convectie worden gebruikt.
