Управление температурным режимом источника питания

Блок питания будет выделять тепло во время работы, а постоянное повышение температуры вызовет изменения производительности, что в конечном итоге может привести к отказу системы; Кроме того, нагрев сокращает срок службы компонентов и влияет на долгосрочную надежность. Следовательно, управление питанием также включает в себя управление температурным режимом.

Управление температурой следует основным принципам физики. Есть три способа теплопроводности: излучение, теплопроводность и конвекция. Для большинства электронных систем требуется охлаждение, чтобы позволить теплу покинуть источник тепла за счет теплопроводности, а затем передать его в другие места за счет конвекции.

При проектировании теплового режима необходимо комбинировать различные аппаратные средства управления температурным режимом, чтобы эффективно реализовать необходимую теплопроводность и конвекцию. Чаще всего используются три излучающих элемента: радиатор, тепловая трубка и вентилятор. радиатор и тепловая трубка представляют собой пассивные системы охлаждения без источника питания, а вентилятор - это активная система принудительного воздушного охлаждения.

Решение радиатора:

Радиатор представляет собой алюминиевую или медную конструкцию, которая может получать тепло от источника тепла за счет теплопроводности и передавать тепло воздушному потоку (в некоторых случаях воде или другим жидкостям) для реализации конвекции. Существует множество видов радиаторов, таких как штампованный радиатор, экструзионный радиатор, радиатор с ребристыми ребрами, радиатор с складными ребрами, радиатор с паяными ребрами и т. Д.

Радиатор не имеет движущихся частей, меньшая стоимость эксплуатации, низкий уровень отказов. Как только радиатор подключен к источнику тепла, по мере того, как теплый воздух поднимается вверх, естественным образом возникает конвекция, которая начинается и продолжает формировать воздушный поток. Но радиатор, передающий большое количество тепла, имеет большой объем, будет иметь высокую стоимость и большой вес и должен быть установлен правильно, что повлияет на физическую компоновку печатной платы или ограничит ее.

Решение для тепловых трубок:

Источник тепла преобразует рабочую жидкость в пар в тепловой трубе, и пар передает тепло более холодному концу тепловой трубы. На этом конце пар конденсируется в жидкость и выделяет тепло, в то время как жидкость возвращается к более горячему концу. Процесс перехода морфологии газ-жидкость является непрерывным и определяется только разницей температур между холодным концом и горячим концом. Подключение радиатора или другого охлаждающего устройства на холодном конце может решить проблему рассеивания тепла в локальных горячих точках с заблокированным потоком воздуха.

Вентиляторное решение:

Во многих случаях, особенно когда путь воздушного потока изогнут, вертикален или заблокирован, они обычно являются единственным способом получить достаточный воздушный поток. Ключевым параметром, определяющим мощность вентилятора, является единичная длина или единичный объемный расход воздуха в минуту. Однако физический размер представляет собой проблему: большой вентилятор с низкой скоростью может производить такой же воздушный поток, что и небольшой вентилятор с высокой скоростью, поэтому существует компромисс между размером и скоростью. В сочетании с модулем радиатора всегда обеспечивает хорошие тепловые характеристики во многих приложениях.

Управление температурным режимом может снизить температуру компонентов и внутренней среды в блоке питания, продлить срок службы продуктов и повысить надежность. Он предполагает компромисс между размером, мощностью, эффективностью, весом, надежностью и стоимостью. При выполнении теплового расчета необходимо оценить приоритеты и ограничения проекта.