Как правильно охладить блок питания?
Когда инженеры-электрики упоминают термин&"управление питанием &", большинство людей думают о трубках MOS, преобразователях, трансформаторах и т. Д.
На самом деле, управление питанием - это гораздо больше.
Источник питания будет выделять тепло во время работы, а постоянное повышение температуры вызовет изменения производительности, что в конечном итоге может привести к сбоям системы. Кроме того, нагрев сокращает срок службы компонентов и влияет на долгосрочную надежность.
Следовательно, управление питанием также включает в себя управление температурным режимом. Что касается терморегулирования, необходимо понимать две точки зрения:
& quot; Микро" вопросы
Один компонент перегрелся из-за чрезмерного тепловыделения, но температура остальной системы и корпуса находится в допустимых пределах.
& quot; Макрос" Проблемы Температура всей системы слишком высока из-за накопления тепла от нескольких источников тепла.
Инженеру необходимо определить, сколько проблем управления температурным режимом связано с микро- и макро-проблемами, а также степень корреляции между ними.
Простое понимание состоит в том, что даже если повышение температуры тепловыделяющего компонента превышает допустимый предел и вызывает нагрев всей системы, это не обязательно означает, что вся система перегревается, но избыточное тепло, выделяемое этим компонентом, должно рассеиваться.
Так куда девается тепло?
Разбросанный в более холодное место, он может быть смежной частью системы и шасси или может находиться вне шасси (возможно только в том случае, если наружная температура ниже внутренней температуры).
Моделирование и комплексное моделирование Отдельные пассивные системы больше по размеру, но более надежны и эффективны, а вентиляторы могут играть роль в ситуациях, когда пассивное охлаждение невозможно использовать отдельно.
Какую систему охлаждения выбрать для охлаждения - зачастую непростое решение.
В настоящее время необходимо определить, сколько охлаждающего воздуха необходимо и как добиться охлаждения посредством моделирования и симуляции, что важно для эффективных стратегий управления температурным режимом.
Для миниатюрной модели источник тепла и его путь теплового потока характеризуются своим тепловым сопротивлением, а тепловое сопротивление определяется используемым материалом, качеством и размером.
Моделирование показывает, как тепло течет от источника тепла, а также является первым шагом в оценке компонентов, которые вызывают тепловые аварии из-за собственного рассеивания тепла.
Например, поставщики устройств, такие как ИС с высоким тепловыделением, MOSFET и IGBT, обычно предоставляют тепловые модели, которые могут предоставить подробную информацию о тепловом пути от источника тепла к поверхности устройства.
После того, как тепловая нагрузка каждого компонента известна, следующим шагом будет моделирование на макроуровне, которое является одновременно простым и сложным: отрегулируйте размер воздушного потока через различные источники тепла, чтобы поддерживать его температуру ниже допустимого предела; Используйте температуру воздуха, свободный поток воздуха, доступный поток, воздушный поток вентилятора и другие факторы для выполнения основных расчетов, чтобы примерно понять температурную ситуацию.
Следующим шагом является использование модели и местоположения каждого источника тепла, печатной платы, поверхности корпуса и других факторов для выполнения более сложного моделирования всего продукта и его упаковки.
Наконец, моделирование должно решить две проблемы: проблему пикового и среднего рассеяния. Например, стационарный компонент с непрерывным тепловыделением 1 Вт и устройство с тепловым рассеянием 10 Вт, но с прерывистым рабочим циклом 10% имеют разные тепловые эффекты.
Другими словами, среднее тепловыделение одинаково, а соответствующая тепловая масса и тепловой поток будут давать различное распределение тепла. Большинство приложений CFD могут сочетать статический и динамический анализ.
Несовершенство физического соединения между поверхностью компонента и миниатюрной моделью, например, физическое соединение между верхней частью корпуса ИС и радиатором.
Если соединение имеет небольшое расстояние, тепловое сопротивление этого пути будет увеличиваться, и необходимо заполнить контактную поверхность термопрокладкой, чтобы повысить теплопроводность пути.
Управление температурой может снизить температуру компонентов источника питания и внутренней среды, что может продлить срок службы продукта и повысить надежность.
Но управление температурным режимом - это комплексная концепция, а если разбить ее на мелочи, то это огромная тема.
Он включает компромисс между размером, мощностью, эффективностью, весом, надежностью и стоимостью.Необходимо оценить приоритетность и ограничения проекта.
