חמש נקודות מפרטות את הפתרון התרמי של החלפת ספק כוח

כולנו יודעים שכמות גדולה של חום תיווצר כאשר ספק הכוח המיתוג פועל. אם לא ניתן לפרוק את החום בזמן ולשמור ברמה סבירה, הפעולה הרגילה של ספק הכוח המיתוג תיפגע, ואספקת החשמל הממיתוג תינזק במקרים חמורים. על מנת לשפר את האמינות של ספק הכוח המיתוג, אשתף אתכם בכמה פתרונות קירור ספציפיים לאספקת החשמל המיתוג היום.

מיתוג ספקי כוח נעשה שימוש נרחב בסוגים שונים של ציוד אלקטרוני עכשווי, וצפיפות ההספק של היחידה שלהם משתפרת כל הזמן. צפיפות הספק גבוהה מוגדרת מ-25w/in3 ב-1991, 36w/in3 ב-1994, 52w/in3 ב-1999, ו-96w/in3 ב-2001. על מנת לשפר את האמינות של מיתוג אספקת החשמל, עיצוב תרמי הוא חלק חיוני וחשוב בתכנון של מיתוג ספק כוח.

אם עליית הטמפרטורה בתוך ספק הכוח המיתוג גבוהה מדי, היא תגרום לכשל של התקני מוליכים למחצה רגישים לטמפרטורה, קבלים אלקטרוליטיים ורכיבים אחרים. כאשר הטמפרטורה עולה על ערך מסוים, שיעור הכשל גדל באופן אקספוננציאלי. הסטטיסטיקה מראה שהאמינות של רכיבים אלקטרוניים יורדת ב-10 אחוזים על כל עלייה של 2 מעלות בטמפרטורה; תוחלת החיים בעליית טמפרטורה של 50 מעלות היא רק 1/6 מזה שבעליית טמפרטורה של 25 מעלות. בנוסף ללחץ חשמלי, הטמפרטורה היא הגורם החשוב ביותר המשפיע על האמינות של החלפת ספקי כוח. לספקי כוח מיתוג בתדר גבוה יש גופי חימום בעלי הספק גבוה, והטמפרטורה היא אחד הגורמים החשובים ביותר המשפיעים על אמינותם.

תכנון תרמי של ספק כוח מיתוג כולל שני היבטים: האחד הוא כיצד לשלוט ביצירת החום של מקור החום; השני הוא כיצד לפזר את החום שנוצר על ידי מקור החום, כך שעליית הטמפרטורה של ספק הכוח המיתוג נשלטת בטווח המותר כדי להבטיח אמינות של מיתוג ספקי כוח.

1. עיצוב השליטה בערך יצירת החום

מרכיבי החימום העיקריים באספקת הכוח המיתוג הם צינורות מיתוג מוליכים למחצה, דיודות כוח, שנאים בתדר גבוה, משרני פילטר וכו'. לרכיבים שונים יש שיטות שונות לשליטה בייצור חום. צינור החשמל הוא אחד מהמכשירים עם ייצור חום גדול באספקת הכוח המיתוג בתדר גבוה. צמצום ייצור החום שלו יכול לא רק לשפר את האמינות של צינור החשמל, אלא גם לשפר את האמינות של ספק הכוח המיתוג ולשפר את הזמן הממוצע בין תקלות (MTBF). ). יצירת החום של צינור המתג נגרם על ידי האובדן, והאובדן של צינור המתג מורכב משני חלקים: אובדן תהליך המיתוג ואובדן המצב במצב. לכן, ניתן לנקוט באמצעים הבאים כדי לשלוט ולהפחית את החום.

1. צמצם את אובדן המצב במצב מופעל ניתן להפחית את אובדן המצב על ידי בחירת מתג עם התנגדות במצב מופעל נמוך.

2. אובדן המיתוג נגרם מגודל טעינת השער וזמן המיתוג. כדי להפחית את אובדן המיתוג, ניתן לבחור מכשיר עם מהירות מיתוג מהירה יותר וזמן התאוששות קצר יותר כדי להפחית את אובדן המיתוג.

3. חשוב יותר לצמצם את ההפסד על ידי תכנון שיטות בקרה טובות יותר וטכנולוגיית חציצה. לדוגמה, טכנולוגיית המיתוג הרכה יכולה להפחית במידה רבה את ההפסד הזה.

4. הפחת את ייצור החום של דיודת החשמל. בדרך כלל, אין טכנולוגיית בקרה טובה יותר כדי להפחית את אובדן מיישר ה-AC ודיודת הסנובר. ניתן להפחית את ההפסד על ידי בחירת דיודה איכותית.

5. לתיקון הצד המשני של השנאי, ניתן לבחור בטכנולוגיית תיקון סינכרוני יעילה יותר כדי להפחית את ההפסד.

6. על האובדן הנגרם על ידי חומרים מגנטיים בתדר גבוה, יש להימנע ככל האפשר מהשפעת העור. עבור ההשפעה הנגרמת על ידי אפקט העור, ניתן להשתמש בשיטה של ​​סלילה מרובים של חוטי אמייל דקים במקביל כדי לפתור את הבעיה.

2, העיצוב התרמי של ספק הכוח המיתוג

על מנת לפזר את החום של מכשיר החימום בהקדם האפשרי, תכנון פיזור החום של ספק הכוח המיתוג נחשב בדרך כלל מההיבטים הבאים: רדיאטור, מאוורר קירור, PCB מתכת, יריעת מוליך חום מבודדת וכו'. תכנון בפועל, יש צורך ליישם באופן מקיף את השיטות הנ"ל לתכנון ספק הכוח בהתאם לדרישות הלקוח והמוצר עצמו ויחס העלות-תועלת הטוב ביותר.

1. עיצוב גוף קירור של התקני מוליכים למחצה

מכיוון שהחום שנוצר על ידי התקני מוליכים למחצה דומיננטי במיתוג ספקי כוח, החום מגיע בעיקר מהדלקה, כיבוי ואיבודי הולכה של התקני מוליכים למחצה. במונחים של טופולוגיית מעגלים, השימוש בטופולוגיית המרה של מיתוג אפס ליצירת תהודה כך שהמתח או הזרם במעגל מופעל או כבוי בחציית אפס יכול למזער את אובדן המיתוג, אך הוא אינו יכול לבטל לחלוטין את אובדן המעגל. להחליף צינור, כך השימוש בפיזור חום המכשיר הוא השיטה הנפוצה והעיקרית.

עקרונות בסיסיים של בחירת גוף קירור מוליכים למחצה מתג הפעלה

(1) בסיס בסיסי לבחירת גוף קירור

יש לשקול באופן מקיף את בחירת גוף הקירור עבור התקני מוליכים למחצה על פי ההספק המתפזר של המכשיר, ההתנגדות התרמית של המכשיר, ההתנגדות התרמית למגע וטמפרטורת המדיום הקירור.

(2) דרישות לכוח ההידוק בין המכשיר לגוף הקירור

על מנת שיהיה מגע תרמי טוב בין המכשיר לגוף הקירור לאחר ההרכבה, עליו להיות בעל כוח התקנה או מומנט התקנה מתאים. וביישומים מעשיים, בדרך כלל מוסיפים שכבה של חומר מוליך תרמית בין המכשיר לגוף הקירור כדי לשפר את יעילות העברת החום שלו ולהפחית את ההתנגדות התרמית בין השניים.

(3) תנאי קירור מדורגים של הרדיאטור

רדיאטור קירור עצמי: רצוי שטמפרטורת הסביבה לא תהיה גבוהה מ-40 מעלות, סנפירי הרדיאטור צריכים להיות מסודרים אנכית במהלך ההתקנה, ואין לחסום את הקצה העליון והתחתון, כדי שתהיה סביבה טובה ותעלה טבעית. הסעת אוויר סביב הרדיאטור.

רדיאטור מקורר אוויר: טמפרטורת האוויר בכניסה נשלטת מתחת ל-40 מעלות, ומהירות הרוח בקצה הכניסה היא רצוי 6 מ"ש.

רדיאטור קירור מים: טמפרטורת המים בכניסה אינה גבוהה מ-35 מעלות. קצב זרימת המים נקבע על פי דרישת החום הכוללת לפיזור חום והפרש הטמפרטורה בתכנון בין מי הכניסה והיציאה.

(4) שיקול מקיף של בחירת הרדיאטורים

בחירת הרדיאטורים צריכה לשקול באופן מקיף את טווח יכולת פיזור החום, שיטת הקירור, הפרמטרים הטכניים והמאפיינים המבניים של הרדיאטור. עבור מכשיר רק מהפרמטרים הטכניים, עשויים להיות שניים או שלושה רדיאטורים שיכולים לעמוד בדרישות, אבל זה צריך להיות משולב עם קירור והתקנה. , יכולת החלפה כללית וכלכלה נבחרים באופן מקיף.

2. מאוורר קירור אוויר טבעי וקירור אוויר מאולץ

בתהליך התכנון בפועל של החלפת אספקת החשמל, משתמשים בדרך כלל בשתי צורות של קירור אוויר טבעי וקירור אוויר מאולץ. בעת התקנת גוף הקירור הטבעי מקורר האוויר, יש למקם את הלהבים של גוף הקירור בצורה אנכית כלפי מעלה. במידת האפשר, ניתן לקדוח מספר חורי אוורור סביב מיקום ההתקנה של גוף הקירור על ה-PCB כדי להקל על הסעת אוויר.

קירור אוויר מאולץ משתמש במאוורר כדי לאלץ הסעת אוויר. לכן, בתכנון של צינור האוויר, הכיוון הצירי של להבי גוף הקירור צריך להיות עקבי עם כיוון הפליטה של ​​המאוורר. על מנת לקבל אפקט אוורור טוב, המכשירים עם פיזור חום גדול יותר צריכים להיות קרובים יותר מאוורר פליטה, במקרה של מאוורר פליטה, ההתנגדות התרמית של גוף הקירור מוצגת בטבלה שלהלן:

4. PCB מתכתי

עם מזעור מיתוג ספקי כוח, נעשה שימוש נרחב ברכיבי הרכבה על פני השטח במוצרים בפועל, וקשה להתקין גופי קירור על התקני חשמל בשלב זה. כיום, כדי להתגבר על בעיה זו, PCB מתכת משמש בעיקר כנשא של מכשירי חשמל, בעיקר כולל לרבדים בחיפוי נחושת על בסיס אלומיניום ולמינטים בחיפוי נחושת על בסיס ברזל. יש עוד PCB ליבת נחושת. השכבה האמצעית של המצע היא שכבת בידוד של צלחת נחושת, המאמצת יריעת מליטה של ​​בד אפוקסי סיבי זכוכית מוליכות תרמית גבוהה או שרף אפוקסי מוליכות תרמית גבוהה. זה יכול להרכיב רכיבי smd משני הצדדים, ורכיבי smd בעלי הספק גבוה יכולים להלחים את גוף הקירור של ה-SMD עצמו ישירות על לוח המתכת, ולהשתמש בלוח המתכת בלוח המתכת כדי לפזר חום.

5. פריסת גופי חימום

גופי החימום העיקריים באספקת החשמל המיתוגים הם מוליכים למחצה בעלי הספק גבוה והרדיאטורים שלהם, שנאי המרת הספק ונגדים בעלי הספק גבוה. הדרישה הבסיסית לפריסה של גופי החימום היא לסדר אותם מקטן לגדול לפי מידת יצירת החום. ככל שהערך הקלורי קטן יותר, ככל שכיוון הרוח של תעלת האוויר של אספקת החשמל המתחלף גבוה יותר, כך המכשיר עם הערך הקלורי גדול יותר למפלט. אוהד.

על מנת לשפר את יעילות הייצור, התקני כוח מרובים מקובעים לעתים קרובות על אותו גוף קירור גדול. בשלב זה, יש למקם את גוף הקירור קרוב ככל האפשר לקצה ה-PCB. עם זאת, צריך להיות לפחות מרחק של יותר מ-1 ס"מ מהקליפה או מחלקים אחרים של ספק הכוח המתג. אם יש כמה גופי קירור גדולים על לוח מעגלים, הם צריכים להיות מקבילים זה לזה ומקבילים לכיוון הרוח של צינור האוויר. בכיוון האנכי, מכשירים עם ייצור חום נמוך מסודרים בשכבה הנמוכה ביותר ומכשירים עם ייצור חום גדול מסודרים בשכבות גבוהות יותר. יש למקם רכיבים יוצרי חום רחוק ככל האפשר מרכיבים רגישים לטמפרטורה, כגון קבלים אלקטרוליטיים, על פריסת ה-PCB.

Sinda Thermal היא יצרנית גופי קירור מקצועית ומנוסה, אנו יכולים לספק מגוון של גופי קירור ללקוחות העולמיים, אנו יכולים להציע את המחיר התחרותי ביותר וגופי קירור באיכות מעולה, אנא צור איתנו קשר באופן חופשי אם יש לך דרישות תרמיות כלשהן.