สามวิธีที่มีประสิทธิภาพสําหรับการกระจายความร้อนของโมดูลพลังงาน

มีสามวิธีพื้นฐานสําหรับการถ่ายโอนพลังงานโมดูลพลังงานจากพื้นที่อุณหภูมิสูงไปยังพื้นที่อุณหภูมิต่ํา: การแผ่รังสีการส่งผ่านและการพาความร้อน

รังสี:

การเหนี่ยวนําแม่เหล็กไฟฟ้าของความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างสองช่วงตึกของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน

การออกอากาศ:

การถ่ายเทความร้อนผ่านสื่อที่เป็นของแข็ง

การพาความร้อน:

การถ่ายเทความร้อนผ่านสื่อของเหลว (ก๊าซ)

ในการใช้งานเฉพาะที่หลากหลายวิธีการถ่ายเทความร้อนทั้งสามวิธีมักจะมีผลในระดับที่แตกต่างกัน ในการใช้งานส่วนใหญ่การพาความร้อนเป็นวิธีการถ่ายเทความร้อนที่สําคัญที่สุด หากมีการเพิ่มวิธีการกระจายความร้อนอีกสองวิธีผลจริงจะดีกว่า อย่างไรก็ตามในบางสถานการณ์ทั้งสองวิธีอาจมีผลกระทบต่อการต่อต้าน ดังนั้นเมื่อออกแบบระบบกระจายความร้อนที่มีคุณภาพสูงวิธีการถ่ายเทความร้อนทั้งสามวิธีจะได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ

โมดูลพลังงาน

1,แหล่งรังสี, การกระจายความร้อน

เมื่อสองส่วนต่อประสานที่มีอุณหภูมิต่างกันหันหน้าเข้าหากันจะทําให้เกิดการถ่ายเทรังสีอย่างต่อเนื่องของความร้อน

อิทธิพลสุดท้ายของรังสีต่ออุณหภูมิของบล็อกบางอย่างถูกกําหนดโดยปัจจัยหลายประการ: ความแตกต่างของอุณหภูมิของส่วนประกอบต่าง ๆ การวางแนวของส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องความเรียบของพื้นผิวของส่วนประกอบและระยะห่างซึ่งกันและกัน

เนื่องจากไม่มีวิธีการวิเคราะห์องค์ประกอบนี้ในเชิงปริมาณรวมถึงอิทธิพลของการแลกเปลี่ยนพลังงานจลน์ทางรังสีของสภาพแวดล้อมโดยรอบจึงมีความซับซ้อนมากในการวัดอันตรายของรังสีต่ออุณหภูมิและเป็นการยากที่จะคํานวณอย่างถูกต้อง

ในการใช้งานเฉพาะของโมดูลควบคุมตัวแปลงพลังงานแบบสลับไม่น่าจะพึ่งพาการกระจายความร้อนที่เปล่งประกายเป็นวิธีการระบายความร้อนของตัวแปลงเท่านั้น

ในกรณีส่วนใหญ่แหล่งกําเนิดแสงจะกระจายเพียง 10% หรือน้อยกว่าของการสร้างความร้อนทั้งหมด ดังนั้นความร้อนที่เปล่งประกายโดยทั่วไปจะใช้เป็นวิธีการเสริมนอกเหนือจากวิธีการกระจายความร้อนที่สําคัญและโดยทั่วไปจะไม่ได้รับการพิจารณาในแผนการออกแบบความร้อน อิทธิพลของอุณหภูมิของโมดูลแหล่งจ่ายไฟ ในการใช้งานเฉพาะอุณหภูมิของโมดูลควบคุมตัวแปลงทั่วไปสูงกว่าอุณหภูมิโดยรอบตามธรรมชาติ ดังนั้นการถ่ายเทพลังงานจลน์ที่เปล่งปลั่งจึงเอื้อต่อการกระจายความร้อน อย่างไรก็ตามในบางเงื่อนไขอุณหภูมิของแหล่งความร้อนบางอย่าง (บอร์ดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวต้านทานพลังงานสูง ฯลฯ ) รอบๆโมดูลควบคุมสูงกว่าอุณหภูมิของโมดูลพลังงานและความร้อนที่แผ่กระจายของวัตถุเหล่านี้จะเพิ่มอุณหภูมิของโมดูลควบคุม

ในแผนการออกแบบการกระจายความร้อนตําแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนประกอบอุปกรณ์ต่อพ่วงของโมดูลควบคุมตัวแปลงควรจัดเรียงทางวิทยาศาสตร์ตามอิทธิพลที่รังสีความร้อนจะทําให้เกิด เมื่อส่วนประกอบร้อนอยู่ใกล้กับโมดูลควบคุมตัวแปลงเพื่อลดผลกระทบความร้อนของแหล่งกําเนิดรังสีควรใส่ครีบบาง ๆ ของบอร์ดฉนวนกันความร้อนระหว่างโมดูลควบคุมและส่วนประกอบร้อน

2,ส่งการกระจายความร้อน

ในการใช้งานจํานวนมากความร้อนที่สร้างขึ้นบนพื้นผิวโมดูลพลังงานจะต้องถูกถ่ายโอนไปยังพื้นผิวการกระจายความร้อนที่ยาวนานผ่านส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน ด้วยวิธีนี้อุณหภูมิของพื้นผิวโมดูลพลังงานจะเทียบเท่ากับผลรวมของอุณหภูมิของพื้นผิวการกระจายความร้อนอุณหภูมิของส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อนและอุณหภูมิของพื้นผิวทั้งสอง

ความต้านทานความร้อนของส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อนเป็นสัดส่วนกับความยาว L ระหว่างทั้งสองและสัดส่วนผกผันกับพื้นที่หน้าตัดและอัตราการถ่ายเทความร้อนระหว่างทั้งสอง การใช้วัตถุดิบที่เหมาะสมและพื้นที่หน้าตัดสามารถลดความต้านทานความร้อนของส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่ออนุญาตให้มีพื้นที่ติดตั้งและค่าใช้จ่ายควรใช้หม้อน้ําที่มีความต้านทานความร้อนน้อยที่สุด ควรจําไว้ว่าหากอุณหภูมิพื้นผิวของโมดูลพลังงานลดลงเล็กน้อยเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ

วัตถุดิบสําหรับการผลิตครีบระบายความร้อนเป็นองค์ประกอบสําคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพดังนั้นคุณต้องใส่ใจกับหลาย ๆ ด้านเมื่อเลือก ในการใช้งานส่วนใหญ่ความร้อนที่เกิดจากโมดูลพลังงานจะถูกถ่ายโอนจากพื้นผิวไปยังแผ่นระบายความร้อนหรือส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน อย่างไรก็ตามจะมีความแตกต่างของอุณหภูมิบนพื้นผิวระหว่างพื้นผิวโมดูลพลังงานและส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน ต้องควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิประเภทนี้

ความต้านทานความร้อนเชื่อมต่อเป็นชุดในลูปควบคุมการกระจายความร้อน อุณหภูมิของสารตั้งต้นควรเป็นอุณหภูมิพื้นผิวและส่วนประกอบการถ่ายเทความร้อน ผลรวมของอุณหภูมิ หากไม่ได้ควบคุมอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของพื้นผิวจะชัดเจนมาก พื้นที่ผิวทั้งหมดควรมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และความเรียบของพื้นผิวควรอยู่ภายใน 5 ล้าน (0.005 ฟุต) เพื่อขจัดความไม่สม่ําเสมอของพื้นผิวได้ดียิ่งขึ้นคุณสามารถเติมกาวนําความร้อนหรือแผ่นถ่ายเทความร้อนให้กับพื้นผิวได้ดีขึ้น ) หลังจากรับมาตรการตอบโต้ที่เหมาะสมความต้านทานความร้อนจากพื้นผิวจะลดลงต่ํากว่า 0.1 ° C / W โดยการลดความต้านทานความร้อนการกระจายความร้อน (RTH) หรือลดการใช้พลังงาน (Ploss) เท่านั้นที่สามารถลดอุณหภูมิและ TAmax สามารถเพิ่มขึ้นได้

พลังงานสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟสลับเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิของฉากการใช้งาน พารามิเตอร์หลักที่มีผลต่อการสูญเสียพลังงานเอาต์พุต Ploss ความต้านทานความร้อน RTH และแหล่งจ่ายไฟสลับสูงสุดกรณีอุณหภูมิ TC แหล่งจ่ายไฟสลับที่มีประสิทธิภาพสูงและการกระจายความร้อนที่ดีที่สุดจะมีอุณหภูมิต่ํากว่า เมื่อกําลังขับที่กําหนดเป็นเอาต์พุตอุณหภูมิที่ใช้งานได้จะเป็นชายขอบ อุณหภูมิของแหล่งจ่ายไฟสลับที่มีประสิทธิภาพต่ํากว่าหรือการกระจายความร้อนที่อ่อนแอจะสูงขึ้น พวกเขาจะต้องเป็นการใช้งานที่ระบายความร้อนด้วยอากาศหรือลดลง

3,พาความร้อนกระจาย

การกระจายความร้อนพาความร้อนเป็นวิธีการกระจายความร้อนที่ใช้กันมากที่สุดสําหรับตัวแปลงพลังงาน Aipu การพาความร้อนโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นการพาความร้อนตามธรรมชาติและการพาความร้อนแบบบังคับ การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวของบล็อกร้อนไปยังก๊าซคงที่โดยรอบที่อุณหภูมิต่ํากว่าเรียกว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติ การถ่ายโอนความร้อนจากพื้นผิวของบล็อกร้อนไปยังก๊าซของเหลวเรียกว่าการพาความร้อนแบบบังคับ    　　ข้อดีของการพาความร้อนตามธรรมชาติคือมันใช้งานง่ายมากไม่ต้องใช้พัดลมไฟฟ้ามีต้นทุนต่ําและมีความน่าเชื่อถือสูงในการกระจายความร้อน อย่างไรก็ตามในทางตรงกันข้ามกับการพาความร้อนแบบบังคับเพื่อให้ได้อุณหภูมิพื้นผิวเดียวกันจําเป็นต้องมีอ่างความร้อนขนาดใหญ่

การออกแบบหม้อน้ําพาความร้อนตามธรรมชาติควรให้ความสนใจกับสิ่งต่อไปนี้:

โดยทั่วไปเฉพาะพารามิเตอร์หลักของครีบระบายความร้อนแนวตั้งเท่านั้นที่จะได้รับสําหรับครีบระบายความร้อน ผลการกระจายความร้อนที่แท้จริงของอ่างความร้อนแนวนอนนั้นอ่อนแอ หากจําเป็นต้องติดตั้งในแนวนอนควรเพิ่มพื้นที่ของหม้อน้ําอย่างเหมาะสมและสามารถใช้การกระจายความร้อนแบบพาความร้อนแบบบังคับได้