Det finns tre effektiva metoder för att kyla en kraftmodul

Det finns tre grundläggande metoder för energiöverföring från ett högtemperaturområde till ett lågtemperaturområde: strålning, transmission och konvektion.

Strålning: Elektromagnetisk induktionsöverföring av värme mellan två objekt med olika temperatur.

Överföring: Överföring av värme genom ett fast medium.

Konvektion: Värmeöverföring genom ett flytande medium (luft).

1, strålningsvärmeavledning

När två gränssnitt med olika temperaturer konfronteras, orsakas en kontinuerlig strålningsöverföring av värme.

Den slutliga inverkan av strålning på temperaturen hos vissa objekt beror på många faktorer: temperaturskillnaden för varje komponent, orienteringen av relaterade komponenter, jämnheten hos komponenternas yta och avståndet mellan dem.

Eftersom det inte finns något sätt att kvantifiera denna faktor, i kombination med påverkan av den kinetiska strålningsenergiutbytet i den omgivande miljön, är det svårt att beräkna skadan av strålning på temperaturen, vilket är komplicerat och svårt att exakt beräkna.

I den specifika tillämpningen av växelströmsomvandlarens styrmodul är det osannolikt att strålningsvärmeavledning används som enbart omvandlarens kylläge.

I de flesta fall avleder strålningskällan endast 10 procent eller mindre av den totala värmen. Därför är strålningsvärmeavledningen i allmänhet endast som ett hjälpsätt utöver nyckelvärmeavledningsmetoden, och det termiska designschemat tar i allmänhet inte hänsyn till dess inverkan på effektmodulens temperatur.

I den specifika applikationen är temperaturen på omvandlarens kontrollmodul högre än den naturliga miljötemperaturen, så överföringen av strålningskinetisk energi bidrar till värmeavledning.

Men i vissa fall är temperaturen på vissa värmekällor runt styrmodulen (kort för elektroniska enheter, högeffektmotstånd, etc.) högre än för effektmodulen, och strålningsvärmen från dessa objekt kommer istället att göra temperaturen av styrmodulens höjning.

I värmeavledningsdesignschemat bör de relativa positionerna för de perifera komponenterna i omvandlarens styrmodul ordnas vetenskapligt i enlighet med inverkan av värmestrålning.

När värmeelementet är nära omvandlarens styrmodul, för att försvaga strålningskällans värmeeffekt, bör den tunna fenan på värmeskölden sättas in mellan styrmodulen och värmeelementet.

2, transmission värmeavledning

I många tillämpningar överförs värmen som genereras från kraftmodulsubstratet till avlägsna värmeavledningsytor av värmeöverföringskomponenter.

På detta sätt kommer temperaturen på PSU-substratet att vara lika med temperaturen på kylytan, temperaturen på värmeöverföringskomponenten och summan av temperaturerna på de två ytorna.

Värmemotståndet hos värmeöverföringskomponenter är proportionell mot längden L mellan de två, och omvänt proportionell mot tvärsnittsarean och värmeöverföringshastigheten mellan de två, med användning av lämpliga råmaterial och tvärsnittsarea, men kan också effektivt minska termiskt motstånd hos värmeöverföringskomponenter.

Där installationsutrymme och kostnad är acceptabla, bör kylflänsen med minsta termiska motstånd användas.

Man bör komma ihåg att när PSU-substratets temperatur sänks något, kommer medeltiden till fel (MTBF) att öka avsevärt.

Produktion och tillverkning av råvaror för kylfläns är nyckelfaktorn som påverkar effektiviteten. Vi måste vara uppmärksamma på många aspekter när vi väljer.

I de flesta applikationer kommer värmen som genereras av kraftmodulen att överföras från substratet till radiatorn eller värmeöverföringskomponenterna.

Temperaturskillnaden mellan ytan på kraftmodulsubstratet och värmeöverföringskomponenten måste dock kontrolleras. Det termiska motståndet är seriekopplat i värmeavledningsslingan. Temperaturen på substratet bör vara summan av yttemperaturen och temperaturen för värmeöverföringskomponenten.

Om den lämnas okontrollerad kommer ökningen av yttemperaturen att vara mycket märkbar.

Den totala ytan bör vara så stor som möjligt och ytjämnheten bör vara inom 5 mil (0.005 ft).

För att bättre ta bort den konvexa och konkava ytan kan du fylla ytan med termiskt lim eller värmeöverföringsdyna.

Med lämpliga åtgärder kan det termiska ytmotståndet minskas till mindre än 0,1 grad /W.

Temperaturen kan sänkas och TAmax kan höjas endast genom att minska värmeavledning och termiskt motstånd (RTH) eller energiförbrukning (Ploss). Den maximala effekten för strömförsörjningen är relaterad till applikationstemperaturen. De huvudsakliga påverkande parametrarna inkluderar förlust uteffekt Ploss, termisk resistans RTH och maximal kopplingseffekt skaltemperatur TC.

Växelströmförsörjningen med bästa verkningsgrad och värmeavledning har en lägre temperatur.

I nominell uteffekt kommer deras användbara temperatur att vara överskott.

Växelströmförsörjningen med låg verkningsgrad eller svag värmeavledning har en högre temperatur.

De måste vara luftkylda eller nedjusterade för applicering.

3, konvektion värmeavledning

Konvektiv värmeavledning är det vanligaste sättet för värmeavledning i AEP-strömomvandlare. Konvektion delas i allmänhet in i naturlig konvektion och forcerad konvektion.

Värmeöverföring från den heta blockytan till den lägre temperaturen hos den omgivande statiska gasen, kallad naturlig konvektion;

Överföringen av värme från ytan av det heta blocket till den flytande gasen kallas forcerad konvektion.

Fördelarna med naturlig konvektion är mycket lätta att uppnå, ingen elektrisk fläkt, lägre kostnad och hög trovärdighet för värmeavledning.

Emellertid är volymen kylfläns som krävs för att uppnå samma substrattemperatur mycket stor jämfört med forcerad konvektion.

Sinda Thermal är en professionell och erfaren kylflänstillverkare, vår fabrik har grundats under 8 år, vi tillhandahåller olika typer av kylflänsar till globala kunder, vi kan erbjuda den optimerade termiska designen och kylflänsar av hög kvalitet. Kontakta oss fritt om du har några termiska krav.