Värmehantering för strömförsörjning
Strömförsörjningen kommer att generera värme under drift, och den kontinuerliga temperaturhöjningen kommer att orsaka prestandaförändringar, vilket så småningom kan leda till systemfel; Dessutom kommer värme också att förkorta komponenternas livslängd och påverka den långsiktiga tillförlitligheten. Därför innebär energihantering också termisk hantering.
Termisk hantering följer fysikens grundläggande principer. Det finns tre sätt för värmeledning: strålning, ledning och konvektion. För de flesta elektroniska system krävs kylning att låta värmen lämna värmekällan genom ledning och sedan överföra den till andra platser genom konvektion.
I termisk design är det nödvändigt att kombinera olika värmehanteringshårdvaror för att effektivt realisera den erforderliga ledningen och konvektionen. Det finns tre vanligast använda strålningselement: kylfläns, värmerör och fläkt. kylfläns och värmerör är passiva kylsystem utan strömförsörjning, medan fläkt är ett aktivt forcerad luftkylningssystem.
Kylfläns lösning:
Kylflänsen är en aluminium- eller kopparstruktur, som kan erhålla värme från värmekällan genom ledning och överföra värmen till luftflödet (i vissa fall till vatten eller andra vätskor) för att realisera konvektion. Det finns många typer av kylflänsar, till exempel stämpling, extrudering kylfläns, skuren fena kylfläns, folder fen kylfläns, lödfläns kylfläns, etc.
Kylflänsen har inga rörliga delar, lägre driftskostnad, lågt felläge. När radiatorn väl är ansluten till värmekällan, när den varma luften stiger, kommer konvektion naturligt att uppstå som börjar och fortsätter att bilda luftflöde. Men kylflänsen som överför stor värme har stor volym, kommer att ha höga kostnader och tung vikt och måste placeras korrekt, vilket kommer att påverka eller begränsa den fysiska layouten av kretskortet.
HeatPipe-lösning:
Värmekällan omvandlar arbetsvätskan till ånga i värmeröret, och ångan överför värme till den kallare änden av värmeröret. I denna ände kondenserar ångan till en vätska och avger värme, medan vätskan återgår till den varmare änden. Övergångsprocessen för gas-vätskemorfologi är kontinuerlig och drivs endast av temperaturskillnaden mellan den kalla änden och den varma änden. Att ansluta en kylfläns eller annan kylanordning i den kalla änden kan lösa värmeavledningsproblemet med lokala hot spots med blockerat luftflöde.
Fläktlösning:
I många fall, särskilt när luftflödesvägen är krökt, vertikal eller blockerad, är de vanligtvis det enda sättet att få tillräckligt luftflöde. Nyckelparametern som definierar fläktkapaciteten är enhetens längd eller enhetsvolymflöde av luft per minut. Den fysiska storleken är dock ett problem: en stor fläkt med låg hastighet kan producera samma luftflöde som en liten fläkt med hög hastighet, så det finns en avvägning mellan storlek och hastighet. Kombinerat med kylflänsmodul kommer alltid att ge en bra termisk prestanda i många applikationer.
Termisk hantering kan minska temperaturen på komponenterna och den interna miljön i strömförsörjningen, förlänga produkternas livslängd och förbättra tillförlitligheten. Det handlar om avvägningar mellan storlek, kraft, effektivitet, vikt, tillförlitlighet och kostnad. Projektets prioriteringar och begränsningar måste utvärderas när man gör den termiska designen.
