การจัดการความร้อนของพาวเวอร์ซัพพลาย

แหล่งจ่ายไฟจะสร้างความร้อนระหว่างการทำงาน และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานเปลี่ยนไป ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของระบบในที่สุด นอกจากนี้ ความร้อนจะทำให้อายุการใช้งานของส่วนประกอบสั้นลงและส่งผลต่อความน่าเชื่อถือในระยะยาว ดังนั้นการจัดการพลังงานจึงเกี่ยวข้องกับการจัดการความร้อนด้วย

การจัดการความร้อนเป็นไปตามหลักการพื้นฐานของฟิสิกส์ การนำความร้อนมีสามวิธี: การแผ่รังสี การนำความร้อน และการพาความร้อน สำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ การระบายความร้อนที่จำเป็นคือการปล่อยให้ความร้อนออกจากแหล่งความร้อนโดยการนำความร้อน จากนั้นจึงถ่ายโอนไปยังที่อื่นโดยการพาความร้อน

ในการออกแบบระบบระบายความร้อน จำเป็นต้องรวมฮาร์ดแวร์การจัดการระบายความร้อนต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อให้เกิดการนำไฟฟ้าและการพาความร้อนที่ต้องการอย่างมีประสิทธิภาพ องค์ประกอบการแผ่รังสีที่ใช้กันมากที่สุดมีสามองค์ประกอบ: ฮีทซิงค์ ท่อความร้อน และพัดลม ฮีทซิงค์และฮีทไปป์เป็นระบบระบายความร้อนแบบพาสซีฟที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ ในขณะที่พัดลมเป็นระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ

โซลูชันฮีทซิงค์:

ฮีทซิงค์เป็นโครงสร้างอะลูมิเนียมหรือทองแดง ซึ่งสามารถรับความร้อนจากแหล่งความร้อนผ่านการนำความร้อนและถ่ายเทความร้อนไปยังการไหลของอากาศ (ในบางกรณี สู่น้ำหรือของเหลวอื่นๆ) เพื่อให้เกิดการพาความร้อน มีฮีทซิงค์หลายชนิด เช่น อ่างปั๊ม ฮีทซิงค์รีด ฮีทซิงค์ครีบ skived โฟลเดอร์ครีบฮีทซิงค์ ฮีทซิงค์ครีบบัดกรี ฯลฯ

ฮีทซิงค์ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ลดต้นทุนการทำงาน โหมดความล้มเหลวต่ำ เมื่อหม้อน้ำเชื่อมต่อกับแหล่งความร้อน เมื่ออากาศอุ่นสูงขึ้น การพาความร้อนจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ โดยเริ่มต้นและก่อให้เกิดการไหลของอากาศอย่างต่อเนื่อง แต่ฮีทซิงค์ที่ถ่ายเทความร้อนได้มากจะมีปริมาณมาก จะมีต้นทุนสูงและมีน้ำหนักมาก และต้องวางให้ถูกวิธี ซึ่งจะส่งผลต่อหรือจำกัดรูปแบบทางกายภาพของแผงวงจร

โซลูชันท่อความร้อน:

แหล่งความร้อนแปลงของเหลวทำงานเป็นไอน้ำในท่อความร้อน และไอน้ำจะถ่ายเทความร้อนไปยังปลายท่อความร้อนที่เย็นกว่า เมื่อถึงจุดนี้ ไอจะควบแน่นเป็นของเหลวและปล่อยความร้อน ในขณะที่ของเหลวจะกลับสู่จุดร้อน กระบวนการเปลี่ยนผ่านของสัณฐานวิทยาของแก๊สและของเหลวนั้นต่อเนื่องและขับเคลื่อนโดยความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างปลายเย็นและปลายร้อนเท่านั้น การเชื่อมต่อฮีทซิงค์หรืออุปกรณ์ทำความเย็นอื่นๆ ที่ปลายด้านเย็นสามารถแก้ปัญหาการกระจายความร้อนของจุดร้อนในพื้นที่ที่มีการไหลของอากาศอุดตันได้

โซลูชันพัดลม:

ในหลายกรณี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเส้นทางการไหลของอากาศเป็นแนวโค้ง แนวตั้ง หรือเป็นแนวขวาง ซึ่งมักจะเป็นวิธีเดียวที่จะทำให้อากาศไหลเวียนได้อย่างเพียงพอ พารามิเตอร์หลักที่กำหนดความจุของพัดลมคือความยาวหน่วยหรือปริมาตรของการไหลของอากาศต่อนาที อย่างไรก็ตาม ขนาดทางกายภาพเป็นปัญหา: พัดลมขนาดใหญ่ที่มีความเร็วต่ำสามารถสร้างกระแสลมได้เช่นเดียวกับพัดลมขนาดเล็กที่มีความเร็วสูง ดังนั้นจึงมีข้อแลกเปลี่ยนระหว่างขนาดและความเร็ว เมื่อรวมกับโมดูลฮีทซิงค์จะให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีในการใช้งานหลายประเภท

การจัดการระบายความร้อนสามารถลดอุณหภูมิของส่วนประกอบและสภาพแวดล้อมภายในของแหล่งจ่ายไฟ ยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ และปรับปรุงความน่าเชื่อถือ มันเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนขนาด กำลัง ประสิทธิภาพ น้ำหนัก ความน่าเชื่อถือ และต้นทุน ลำดับความสำคัญและข้อจำกัดของโครงการต้องได้รับการประเมินเมื่อทำการออกแบบระบายความร้อน