มีสามวิธีที่ได้ผลในการระบายความร้อนให้กับโมดูลพลังงาน

มีสามวิธีพื้นฐานสำหรับการถ่ายโอนพลังงานโมดูลพลังงานจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ ได้แก่ การแผ่รังสี การส่งผ่าน และการพาความร้อน

การแผ่รังสี: การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของการถ่ายโอนความร้อนระหว่างวัตถุสองชิ้นที่มีอุณหภูมิต่างกัน

การส่งผ่าน: การถ่ายเทความร้อนผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง

การพาความร้อน: การถ่ายเทความร้อนผ่านตัวกลางของไหล (อากาศ)

1 การกระจายความร้อนจากรังสี

เมื่อเผชิญหน้าสองส่วนที่มีอุณหภูมิต่างกัน จะเกิดการถ่ายเทความร้อนอย่างต่อเนื่อง

อิทธิพลสุดท้ายของการแผ่รังสีต่ออุณหภูมิของวัตถุบางชนิดขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ความแตกต่างของอุณหภูมิของแต่ละส่วนประกอบ การวางแนวของส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง ความเรียบของพื้นผิวของส่วนประกอบ และระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง

เนื่องจากไม่มีวิธีใดในการหาปริมาณปัจจัยนี้ ประกอบกับอิทธิพลของการแลกเปลี่ยนพลังงานจลน์ของรังสีของสภาพแวดล้อมโดยรอบ จึงเป็นเรื่องยากที่จะคำนวณความเสียหายของรังสีต่ออุณหภูมิ ซึ่งซับซ้อนและคำนวณได้อย่างแม่นยำได้ยาก

ในการใช้งานเฉพาะของโมดูลควบคุมตัวแปลงพลังงานแบบสวิตชิ่ง ไม่น่าจะมีการใช้การกระจายความร้อนแบบแผ่รังสีเป็นโหมดระบายความร้อนของตัวแปลงเพียงอย่างเดียว

ในกรณีส่วนใหญ่ แหล่งกำเนิดรังสีจะกระจายความร้อนเพียง 10 เปอร์เซ็นต์หรือน้อยกว่านั้น ดังนั้น การกระจายความร้อนด้วยรังสีโดยทั่วไปเป็นเพียงวิธีเสริม นอกเหนือจากวิธีการกระจายความร้อนหลัก และรูปแบบการออกแบบการระบายความร้อนโดยทั่วไปจะไม่พิจารณาถึงอิทธิพลที่มีต่ออุณหภูมิของโมดูลพลังงาน

ในการใช้งานเฉพาะ อุณหภูมิของโมดูลควบคุมคอนเวอร์เตอร์จะสูงกว่าอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ ดังนั้นการถ่ายโอนพลังงานจลน์ของรังสีจึงเอื้อต่อการกระจายความร้อน

อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี อุณหภูมิของแหล่งความร้อนบางส่วนรอบๆ โมดูลควบคุม (แผงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การต้านทานกำลังสูง ฯลฯ) จะสูงกว่าของโมดูลพลังงาน และความร้อนจากการแผ่รังสีของวัตถุเหล่านี้จะทำให้อุณหภูมิ ของโมดูลควบคุมเพิ่มขึ้น

ในรูปแบบการออกแบบการกระจายความร้อน ตำแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนประกอบต่อพ่วงของโมดูลควบคุมคอนเวอร์เตอร์ควรได้รับการจัดเรียงทางวิทยาศาสตร์ตามอิทธิพลของการแผ่รังสีความร้อน

เมื่อองค์ประกอบความร้อนอยู่ใกล้กับโมดูลควบคุมคอนเวอร์เตอร์ เพื่อให้เอฟเฟกต์ความร้อนของแหล่งกำเนิดรังสีอ่อนลง ควรใส่ครีบบางๆ ของแผงป้องกันความร้อนระหว่างโมดูลควบคุมและองค์ประกอบความร้อน

2 กระจายความร้อนส่ง

ในการใช้งานจำนวนมาก ความร้อนที่เกิดจากวัสดุพิมพ์ของโมดูลจ่ายไฟจะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นผิวกระจายความร้อนที่อยู่ห่างไกลโดยส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน

ด้วยวิธีนี้ อุณหภูมิของพื้นผิว PSU จะเท่ากับอุณหภูมิของพื้นผิวระบายความร้อน อุณหภูมิของส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน และผลรวมของอุณหภูมิของพื้นผิวทั้งสอง

ความต้านทานความร้อนของส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อนเป็นสัดส่วนกับความยาว L ระหว่างทั้งสอง และแปรผกผันกับพื้นที่หน้าตัดและอัตราการถ่ายเทความร้อนระหว่างทั้งสอง โดยใช้วัตถุดิบและพื้นที่หน้าตัดที่เหมาะสม แต่ยังสามารถลดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความต้านทานความร้อนของส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน

ในกรณีที่พื้นที่ในการติดตั้งและต้นทุนเป็นที่ยอมรับ ควรใช้แผ่นระบายความร้อนที่มีความต้านทานความร้อนน้อยที่สุด

โปรดทราบว่าเมื่ออุณหภูมิพื้นผิว PSU ลดลงเล็กน้อย เวลาเฉลี่ยถึงความล้มเหลว (MTBF) จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

การผลิตและการผลิตวัตถุดิบสำหรับฮีตซิงก์เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ เราต้องใส่ใจในหลาย ๆ ด้านเมื่อเลือก

ในการใช้งานส่วนใหญ่ ความร้อนที่เกิดจากโมดูลจ่ายไฟจะถูกถ่ายโอนจากวัสดุพิมพ์ไปยังหม้อน้ำหรือส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน

อย่างไรก็ตาม ต้องควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวของวัสดุพิมพ์ของโมดูลจ่ายไฟและส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน ความต้านทานความร้อนเชื่อมต่อเป็นอนุกรมในวงจรควบคุมการกระจายความร้อน อุณหภูมิของพื้นผิวควรเป็นผลรวมของอุณหภูมิพื้นผิวและอุณหภูมิของส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน

หากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ตรวจสอบ อุณหภูมิพื้นผิวที่สูงขึ้นจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนมาก

พื้นที่ผิวทั้งหมดควรมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และความเรียบของพื้นผิวควรอยู่ภายใน 5 mil (0.005 ft)

เพื่อขจัดพื้นผิวนูนและเว้าได้ดีขึ้น คุณสามารถเติมพื้นผิวด้วยกาวระบายความร้อนหรือแผ่นถ่ายเทความร้อน

ด้วยมาตรการที่เหมาะสม ความต้านทานความร้อนของพื้นผิวสามารถลดลงให้น้อยกว่า 0.1 องศา /W

สามารถลดอุณหภูมิและเพิ่ม TAmax ได้โดยการลดการกระจายความร้อนและความต้านทานความร้อน (RTH) หรือการใช้พลังงาน (Ploss) เท่านั้น กำลังไฟสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิของการใช้งาน พารามิเตอร์ที่มีอิทธิพลหลัก ได้แก่ กำลังเอาต์พุตสูญเสีย Ploss ความต้านทานความร้อน RTH และอุณหภูมิเชลล์พลังงานสวิตชิ่งสูงสุด TC

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่มีประสิทธิภาพและการกระจายความร้อนที่ดีที่สุดมีอุณหภูมิต่ำกว่า

ในกำลังเอาต์พุตที่กำหนด อุณหภูมิที่ใช้งานได้จะเกิน

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่มีประสิทธิภาพต่ำหรือการกระจายความร้อนต่ำมีอุณหภูมิสูงขึ้น

ต้องระบายความร้อนด้วยอากาศหรือลดขนาดลงสำหรับการใช้งาน

3 การกระจายความร้อนพา

การกระจายความร้อนแบบพาความร้อนเป็นวิธีการกระจายความร้อนที่พบได้บ่อยที่สุดในเครื่องแปลงไฟ AEP การพาความร้อนโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นการพาความร้อนตามธรรมชาติและการพาความร้อนแบบบังคับ

การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวบล็อกร้อนไปยังอุณหภูมิที่ต่ำกว่าของก๊าซสถิตย์โดยรอบ เรียกว่า การพาความร้อนตามธรรมชาติ

การถ่ายโอนความร้อนจากพื้นผิวของบล็อกร้อนไปยังก๊าซเหลวเรียกว่าการพาความร้อนแบบบังคับ

ข้อดีของการพาความร้อนตามธรรมชาตินั้นง่ายมาก ไม่มีพัดลม ต้นทุนต่ำกว่า และความน่าเชื่อถือสูงในการกระจายความร้อน

อย่างไรก็ตาม ปริมาตรของตัวระบายความร้อนที่จำเป็นเพื่อให้ได้อุณหภูมิของพื้นผิวเท่ากันนั้นมีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับการพาความร้อนแบบบังคับ

Sinda Thermal เป็นผู้ผลิตฮีตซิงก์ระดับมืออาชีพและมีประสบการณ์ โรงงานของเราก่อตั้งมากว่า 8 ปี เราให้บริการฮีตซิงก์ที่หลากหลายแก่ลูกค้าทั่วโลก เราสามารถนำเสนอการออกแบบระบายความร้อนที่เหมาะสมที่สุดและฮีตซิงก์คุณภาพเยี่ยม โปรดติดต่อเราได้อย่างอิสระหากคุณมีข้อกำหนดด้านความร้อน