มาตรการกระจายความร้อนสำหรับแหล่งจ่ายไฟโมดูล

นักออกแบบยกย่องให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงเป็นพิเศษในด้านการจ่ายไฟของโมดูล

อย่างไรก็ตาม ในขณะที่บรรลุพลังงานสูงเป็นพิเศษ ข้อบกพร่องของประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ไม่ดีก็ถูกเปิดเผยด้วย แม้ว่านักออกแบบสามารถปรับปรุงการออกแบบเฉพาะบางอย่างได้ แต่ก็ไม่ใช่ทุกการออกแบบที่เหมาะสม บทความนี้จะใช้ตัวอย่างเป็นเกณฑ์มาตรฐานในการวิเคราะห์ปัญหาการกระจายความร้อนของแหล่งจ่ายไฟโมดูลในรูปแบบการออกแบบ โมดูลในบทความนี้ใช้ 100W, Vin24VVout5V, ใช้วงจรส่งต่อหลอดเดียว, ใช้การควบคุมชิป UC3843B, ไม่ใช้แคลมป์แอ็คทีฟและการแก้ไขแบบซิงโครนัส และความถี่ในการทำงาน 300KHZ

หลังจากวิ่งแล้วพบว่าใช้งานจริงที่ 100W ไม่ได้เป็นเวลานาน การทำงานระยะยาวจะทำให้ MOSFET หรือไดโอดทุติยภูมิเสียหายจากความร้อน

แล้วควรใช้วิธีใดให้ทำงานต่ำกว่า 100W เป็นเวลานาน?

สองวิธีต่อไปนี้ได้รับการทดสอบ:

1. เพิ่ม MOSFET: ใช้ MOSFET หลายตัวพร้อมกันและเปลี่ยนไดรฟ์ 3843B ไม่สามารถขับ MOSFET หลายตัวได้ แต่ผลไม่ดี ไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนเท่านั้น แต่ยังไม่สามารถแก้ปัญหาได้ และไม่สามารถเปิด MOSFET หลายตัวพร้อมกันได้ โดยจะมีก่อนเสมอ ดังนั้นจะมีการแยกย่อยของ MOSFET เสมอ

2. เพิ่มไดโอดทุติยภูมิและใช้การเชื่อมต่อแบบขนานหลายจุด เอฟเฟกต์คล้ายกับตัวเลือกที่ 1 แต่ก็ไม่เหมาะ

ให้' พูดถึงวิธีแก้ปัญหาด้านล่าง โดยทั่วไป ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของอุปกรณ์จะสัมพันธ์กับค่าการนำความร้อนของวัสดุฉนวน แรงกด ค่าการนำความร้อนของเปลือก พื้นที่ และสภาวะการไหลของอากาศภายนอกเปลือก ซึ่งสามารถปรับปรุงได้จากจุดเหล่านี้ .

บางทีบางคนอาจเคยนึกถึงเทคโนโลยีการแก้ไขแบบซิงโครนัส แต่แม้ว่าจะใช้เทคโนโลยีการแก้ไขแบบซิงโครนัส แต่ก็ไม่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้มากนัก การออกแบบมีประสิทธิภาพถึง 90% และส่วนใหญ่ถึง 89%

ประสิทธิภาพของการแก้ไขแบบซิงโครนัสจะไม่สูงขึ้นมาก ดังนั้นจึงยังมีการสูญเสียอีกมาก และการกระจายความร้อนยังคงเป็นปัญหา หรือจากมุมมองของรูปคลื่นในการขับขี่ หากความสามารถในการขับขี่ไม่เพียงพอ ให้พิจารณาเพิ่มวงจรขับเคลื่อนแบบผลัก-ดึง หรือจะลดความถี่ของแหล่งจ่ายไฟเพื่อลดการสูญเสียจากสวิตชิ่งก็ได้ อีกจุดหนึ่งคือการเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงไฟฟ้า หากค่าเหนี่ยวนำรั่วไหลมาก พลังงานจำนวนมากจะสูญเสียไปและความร้อนจะไม่น้อย

แหล่งจ่ายไฟร้อนเกินไป และทำให้เกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อนได้ง่าย (ไม่สามารถกู้คืนได้) หากไม่มีการเพิ่มหม้อน้ำสำหรับ 100W การกระจายความร้อนเป็นปัญหาใหญ่อย่างแน่นอน

บทความนี้ได้ทำการวิเคราะห์ปัญหาการกระจายความร้อนของแหล่งจ่ายไฟโมดูลอย่างครอบคลุมจากมุมต่างๆ และสะดวกสำหรับทุกคนที่จะเข้าใจผ่านการแนะนำตัวอย่าง

ฉันหวังว่าคุณจะพบคำตอบที่คุณต้องการในการวิเคราะห์ที่ให้ไว้ในบทความนี้