שלוש שיטות יעילות להפצת חום של מודולי חשמל

ישנן שלוש שיטות בסיסיות להעברת אנרגיה מודול כוח מאזור טמפרטורה גבוהה לאזור טמפרטורה נמוכה: קרינה, שידור ו convection.

קרינה:

העברת האינדוקציה האלקטרומגנטית של חום שנוצרת בין שני בלוקים של טמפרטורות שונות.

הפצה:

העברת ייצור חום דרך מדיום מוצק.

הולכה:

העברת חום דרך מדיום נוזלי (גז).

במגוון יישומים ספציפיים, כל שלוש שיטות העברת חום לעתים קרובות יש רמות שונות של השפעה. ברוב היישומים, הסעה היא שיטת העברת החום הקריטית ביותר. אם מוסיפים את שתי שיטות פיזור החום האחרות, האפקט בפועל יהיה טוב יותר. עם זאת, במצבים מסוימים, שתי שיטות אלה עשויות להיות גם השפעות לא מועילות. לכן, בעת תכנון מערכת פיזור חום באיכות גבוהה, כל שלוש שיטות העברת חום נשקלים בקפידה.

מודול צריכת חשמל

1, מקור קרינה, פיזור חום

כאשר שני ממשקים עם טמפרטורות שונות זה מול זה, זה יגרום העברת קרינה מתמשכת של חום.

ההשפעה הסופית של הקרינה על טמפרטורת בלוקים מסוימים נקבעת על ידי גורמים רבים: הפרש הטמפרטורה של רכיבים שונים, הכיוון של רכיבים קשורים, החלקות של פני השטח של הרכיבים ואת המרווח ההדדי שלהם, וכו '.

מכיוון שאין דרך לנתח באופן כמותי את האלמנט הזה, בנוסף להשפעת חילופי האנרגיה הקינטית הקרינית של הסביבה עצמה, זה מאוד מסובך למדוד את הנזק של קרינה לטמפרטורה, וקשה לחשב במדויק.

ביישום הספציפי של מודול בקרת ממיר כוח מיתוג, זה לא סביר להסתמך אך ורק על פיזור חום קורן כשיטת הקירור של הממיר.

ברוב המקרים, המקור הקורן רק מתפוגג 10% או פחות של ייצור החום הכולל. לכן, חום קורן משמש בדרך כלל רק כשיטת עזר בנוסף לשיטת פיזור החום העיקרית, והוא בדרך כלל אינו נחשב בתוכנית העיצוב התרמית. ההשפעה של הטמפרטורה של מודול ספק הכוח. ביישומים ספציפיים, הטמפרטורה של מודול בקרת הממיר הכללי גבוהה יותר מטמפרטורת הסביבה הטבעית. לכן, העברת האנרגיה הקינטית הקורנת תורמת לפיזור חום. עם זאת, בתנאים מסוימים, הטמפרטורה של כמה מקורות חום (לוחות מכשיר אלקטרוניים, נגדים בעוצמה גבוהה, וכו ') סביב מודול הבקרה גבוהה יותר מאשר הטמפרטורה של מודול הכוח, ואת החום הקורן של אובייקטים אלה יגביר את הטמפרטורה של מודול הבקרה.

בתוכנית עיצוב פיזור החום, יש לסדר את מיקומם היחסי של הרכיבים ההיקפיים של מודול בקרת הממיר באופן מדעי בהתאם להשפעה שקרינת החום תגרום. כאשר הרכיבים החמים קרובים למודול בקרת הממיר, על מנת להחליש את אפקט החימום של מקור הקרינה, יש להכניס את הסנפירים הדקים של לוח בידוד החום בין מודול הבקרה לרכיבים החמים.

2, פיזור חום שידור

ביישומים רבים, החום שנוצר על מצע מודול החשמל חייב להיות מועבר למשטח פיזור חום ארוך באמצעות רכיבי העברת חום. בדרך זו, הטמפרטורה של מצע מודול הכוח תהיה שווה לסכום הטמפרטורה של משטח פיזור החום, הטמפרטורה של רכיבי העברת החום, ואת הטמפרטורה של שני המשטחים.

ההתנגדות התרמית של רכיבי העברת החום היא פרופורציונלית לאורך L בין השניים, ומידתית הפוכה לאזור החתך וקצב העברת החום בין השניים. השימוש בחומרי גלם מתאימים ובאזורים חוצי חתך יכול גם להפחית ביעילות את ההתנגדות התרמית של רכיבי העברת החום. כאשר שטח ההתקנה ועלות מותרים, הרדיאטור עם ההתנגדות התרמית לפחות יש להשתמש. יש לזכור כי אם טמפרטורת המצע של מודול הכוח פוחתת מעט, הזמן הממוצע בין כשלים (MTBF) יגדל באופן משמעותי.

חומרי הגלם לייצור כיורי חום הם מרכיב מרכזי המשפיע על היעילות, ולכן עליך לשים לב להיבטים רבים בעת הבחירה. ברוב היישומים, החום שנוצר על ידי מודול הכוח יועבר מהמצע לכיור החום או לרכיבי העברת החום. עם זאת, יהיה הבדל בטמפרטורה על פני השטח בין מצע מודול הכוח לבין רכיבי העברת החום. סוג זה של הפרש טמפרטורה חייב להיות נשלט.

ההתנגדות התרמית מחוברת בסדרה בלולאת בקרת פיזור החום. הטמפרטורה של המצע צריך להיות טמפרטורת פני השטח ואת רכיבי העברת החום. סכום הטמפרטורה. אם זה לא נשלט, עליית הטמפרטורה של פני השטח תהיה ברורה מאוד. שטח הפנים הכולל צריך להיות גדול ככל האפשר, ואת החלקות של פני השטח צריך להיות בתוך 5 מיל (0.005 רגל). על מנת להסיר טוב יותר את חוסר אחידות של פני השטח, אתה יכול למלא את פני השטח עם דבק מוליך תרמי או כרית העברת חום. ) לאחר נטילת אמצעי נגד מתאימים, ההתנגדות התרמית פני השטח ניתן להפחית אל מתחת 0.1 °C /W. רק על ידי הפחתת ההתנגדות התרמית של פיזור החום (RTH) או הפחתת צריכת החשמל (Ploss) ניתן להפחית את הטמפרטורה וניתן להגדיל את ה- TAmax.

העוצמה המרבית של ספק הכוח המתג קשורה לטמפרטורת סצנת היישום. הפרמטרים העיקריים המשפיעים על אובדן כוח הפלט Ploss, התנגדות תרמית RTH ואת ספק כוח המיתוג הגבוה ביותר במקרה טמפרטורת TC. ספק הכוח המיתוג עם יעילות גבוהה ופיזור החום הטוב ביותר יהיה בטמפרטורה נמוכה יותר. כאשר כוח הפלט הנומינלי הוא פלט, הטמפרטורה שמיש שלהם יהיה שולי. הטמפרטורה של ספק כוח מיתוג עם יעילות נמוכה יותר או פיזור חום חלש יהיה גבוה יותר. הם חייבים להיות יישומים מקוררים באוויר או מוערך.

3, פיזור חום convection

פיזור חום Convection היא שיטת פיזור החום הנפוצה ביותר עבור ממירי כוח Aipu. Convection מחולק בדרך כלל convection טבעי ו convection כפוי. העברת חום מפני השטח של הבלוק החם לגז הסטטי שמסביב בטמפרטורה נמוכה יותר נקראת הסעה טבעית; העברת החום מפני השטח של הבלוק החם לגז הנוזלי נקראת הסעה כפויה.    　　היתרונות של convection טבעי הם שזה קל מאוד ליישם, אינו דורש מאווררים חשמליים, הוא נמוך בעלות, ויש לו אמינות גבוהה בפיזור חום. עם זאת, בניגוד convection כפוי, על מנת להשיג את אותה טמפרטורה מצע, כיור חום גדול נדרש.

עיצוב רדיאטור קונבקציה טבעי צריך גם לשים לב לדברים הבאים:

בדרך כלל, רק הפרמטרים העיקריים של כיורי חום אנכי ניתנים עבור כיורי חום. אפקט פיזור החום בפועל של כיור החום האופקי חלש. אם נדרשת התקנה אופקית, יש להגדיל את שטח הרדיאטור כראוי, וניתן להשתמש גם בהפצת חום קונבקציה כפויה.