Существует три эффективных метода охлаждения силового модуля.

Существует три основных способа передачи энергии силового модуля из высокотемпературной области в низкотемпературную: излучение, передача и конвекция.

Излучение: Электромагнитная индукционная передача тепла между двумя объектами с разной температурой.

Передача: передача тепла через твердую среду.

Конвекция: передача тепла через текучую среду (воздух).

1, радиационное рассеивание тепла

Когда сталкиваются две границы раздела с разными температурами, возникает непрерывный радиационный перенос тепла.

Окончательное влияние излучения на температуру некоторых объектов зависит от многих факторов: разности температур каждого компонента, ориентации связанных компонентов, гладкости поверхности компонентов и расстояния между ними.

Поскольку нет возможности количественно оценить этот фактор вкупе с влиянием лучистого обмена кинетической энергией самой окружающей среды, трудно рассчитать ущерб от радиации на температуру, который сложен и трудно поддается точному расчету.

Маловероятно, что в конкретном приложении модуля управления импульсным преобразователем мощности радиационное рассеивание тепла используется только в качестве режима охлаждения преобразователя.

В большинстве случаев источник излучения рассеивает только 10% или менее всего тепла. Таким образом, радиационный отвод тепла, как правило, используется только как вспомогательный способ в дополнение к основному методу отвода тепла, и схема теплового расчета обычно не учитывает его влияние на температуру силового модуля.

В конкретном приложении температура модуля управления преобразователя выше, чем температура окружающей среды, поэтому передача кинетической энергии излучения способствует рассеиванию тепла.

Однако в некоторых случаях температура некоторых источников тепла вокруг модуля управления (плата электронного устройства, мощное сопротивление и т. д.) выше, чем у силового модуля, и вместо этого тепловое излучение этих объектов повышает температуру. модуля управления поднимается.

В схеме отвода тепла взаимное расположение периферийных компонентов модуля управления преобразователем должно быть научно организовано в соответствии с влиянием теплового излучения.

Когда нагревательный элемент находится близко к модулю управления преобразователем, чтобы ослабить нагревательный эффект источника излучения, тонкое ребро теплозащитного экрана должно быть вставлено между модулем управления и нагревательным элементом.

2, передача тепла

Во многих приложениях тепло, выделяемое подложкой силового модуля, передается на удаленные поверхности рассеивания тепла с помощью компонентов теплопередачи.

Таким образом, температура подложки БП будет равна температуре охлаждающей поверхности, температуре теплообменного компонента и сумме температур двух поверхностей.

Термическое сопротивление компонентов теплопередачи пропорционально длине L между ними и обратно пропорционально площади поперечного сечения и скорости теплопередачи между ними при использовании соответствующего сырья и площади поперечного сечения, но также может эффективно уменьшить термическое сопротивление компонентов теплопередачи.

Если пространство для установки и стоимость приемлемы, следует использовать радиатор с наименьшим тепловым сопротивлением.

Следует иметь в виду, что при небольшом снижении температуры подложки блока питания среднее время наработки на отказ (MTBF) значительно увеличивается.

Производство и изготовление сырья для радиатора является ключевым фактором, влияющим на эффективность. При выборе нужно обращать внимание на многие аспекты.

В большинстве приложений тепло, выделяемое силовым модулем, будет передаваться от подложки к радиатору или компонентам теплопередачи.

Однако необходимо контролировать разницу температур между поверхностью подложки силового модуля и компонентом теплопередачи. Тепловое сопротивление включено последовательно в контур управления отводом тепла. Температура подложки должна быть суммой температуры поверхности и температуры компонента теплопередачи.

Если не остановить, повышение температуры поверхности будет очень заметным.

Общая площадь поверхности должна быть как можно больше, а гладкость поверхности должна быть в пределах 5 мил (0,005 футов).

Чтобы лучше удалить выпуклую и вогнутую поверхность, вы можете заполнить поверхность термоклеем или прокладкой для теплопередачи.

При соответствующих мерах тепловое сопротивление поверхности может быть снижено до уровня менее 0,1 градуса/Вт.

Снизить температуру и увеличить TAmax можно только за счет снижения тепловыделения и теплового сопротивления (RTH) или потребляемой мощности (Ploss). Максимальная мощность импульсного источника питания зависит от температуры применения. К основным влияющим параметрам относятся потери выходной мощности Ploss, тепловое сопротивление RTH и температура корпуса максимальной мощности переключения TC.

Импульсный блок питания с лучшим КПД и тепловыделением имеет более низкую температуру.

При номинальной выходной мощности их полезная температура будет избыточной.

Импульсный блок питания с низким КПД или слабым тепловыделением имеет более высокую температуру.

Для применения они должны иметь воздушное охлаждение или пониженные номинальные характеристики.

3, конвекционное рассеивание тепла

Конвективный отвод тепла является наиболее распространенным способом отвода тепла в силовых преобразователях АЭП. Конвекцию обычно делят на естественную конвекцию и принудительную конвекцию.

Теплопередача от поверхности горячего блока к более низкой температуре окружающего статического газа, называемая естественной конвекцией;

Перенос тепла от поверхности горячего блока к жидкому газу называется принудительной конвекцией.

Преимущества естественной конвекции очень просты: нет электрического вентилятора, более низкая стоимость и высокая надежность рассеивания тепла.

Однако объем радиатора, необходимый для достижения той же температуры подложки, очень велик по сравнению с принудительной конвекцией.

Sinda Thermal является профессиональным и опытным производителем радиаторов, наша фабрика была основана более 8 лет, мы поставляем различные радиаторы клиентам по всему миру, мы можем предложить оптимизированную тепловую конструкцию и радиаторы отличного качества. Пожалуйста, свяжитесь с нами свободно, если у вас есть какие-либо тепловые требования.