Quali sono i modi per fare un buon lavoro di raffreddamento dell'alimentatore?
Quando gli ingegneri elettrici menzionano il termine"gestione dell'alimentazione", la maggior parte delle persone pensa a tubi MOS, convertitori, trasformatori, ecc.
In effetti, la gestione dell'alimentazione è molto più di questo.
L'alimentatore genererà calore quando è in funzione e il continuo aumento della temperatura causerà cambiamenti nelle prestazioni, che potrebbero eventualmente portare a guasti del sistema. Inoltre, il calore ridurrà la durata dei componenti e influirà sull'affidabilità a lungo termine.
Pertanto, la gestione dell'alimentazione coinvolge anche la gestione termica. Per quanto riguarda la gestione termica, ci sono due punti di vista che devono essere compresi:
& quot;Micro" problemi
Un singolo componente si è surriscaldato a causa dell'eccessiva generazione di calore, ma la temperatura del resto del sistema e del case rientra nei limiti.
& quot;Macro" problemi La temperatura dell'intero sistema è troppo alta a causa dell'accumulo di calore da più fonti di calore.
L'ingegnere deve determinare quanti dei problemi di gestione termica sono micro e macro e il grado di correlazione tra i due.
La semplice comprensione è che anche se l'aumento di temperatura di un componente che genera calore supera il suo limite consentito e provoca il riscaldamento dell'intero sistema, non significa necessariamente che l'intero sistema sia surriscaldato, ma il calore in eccesso generato dal componente deve essere dissipato.
Allora dove va a finire il caldo?
Disperso in un luogo più freddo, può essere la parte adiacente del sistema e dello chassis, oppure può essere all'esterno dello chassis (possibile solo quando la temperatura esterna è inferiore alla temperatura interna).
Modellazione e simulazione completa I sistemi passivi separati sono di dimensioni maggiori, ma più affidabili ed efficienti e le ventole possono svolgere un ruolo in situazioni in cui il raffreddamento passivo non può essere utilizzato da solo.
Quale sistema scegliere per il raffreddamento è spesso una decisione difficile.
In questo momento, è necessario determinare quanta aria di raffreddamento è necessaria e come ottenere il raffreddamento attraverso la modellazione e la simulazione, che è essenziale per strategie di gestione termica efficienti.
Per il modello in miniatura, la fonte di calore e il suo percorso del flusso di calore sono caratterizzati dalla loro resistenza termica e la resistenza termica è determinata dal materiale, dalla qualità e dalle dimensioni utilizzate.
La modellazione mostra come il calore fluisce dalla fonte di calore ed è anche il primo passo nella valutazione dei componenti che causano incidenti termici a causa della loro stessa dissipazione del calore.
Ad esempio, i fornitori di dispositivi come circuiti integrati ad alta dissipazione di calore, MOSFET e IGBT di solito forniscono modelli termici in grado di fornire dettagli sul percorso termico dalla fonte di calore alla superficie del dispositivo.
Una volta noto il carico termico di ciascun componente, il passo successivo è quello di modellare a livello macro, che è allo stesso tempo semplice e complesso: regolare la dimensione del flusso d'aria attraverso varie fonti di calore per mantenere la sua temperatura al di sotto del limite consentito; utilizzare la temperatura dell'aria, il flusso d'aria disponibile non forzato, il flusso d'aria della ventola e altri fattori per eseguire calcoli di base per comprendere approssimativamente la situazione della temperatura.
Il passaggio successivo consiste nell'utilizzare il modello e la posizione di ciascuna fonte di calore, scheda PC, superficie del guscio e altri fattori per eseguire una modellazione più complessa dell'intero prodotto e della sua confezione.
Infine, la modellazione deve risolvere due problemi: Il problema della dissipazione di picco e media. Ad esempio, un componente a regime con una dissipazione termica continua di 1 W e un dispositivo con una dissipazione termica di 10 W ma con un ciclo di lavoro intermittente del 10% hanno effetti termici diversi.
Vale a dire, la dissipazione media del calore è la stessa e la relativa massa di calore e il flusso di calore produrranno distribuzioni di calore diverse. La maggior parte delle applicazioni CFD può combinare analisi statiche e dinamiche.
L'imperfezione della connessione fisica tra la superficie del componente e il modello in miniatura, come la connessione fisica tra la parte superiore del pacchetto IC e il dissipatore di calore.
Se la connessione ha una piccola distanza, la resistenza termica di questo percorso aumenterà ed è necessario riempire la superficie di contatto con un pad termico per migliorare la conduttività termica del percorso.
La gestione termica può ridurre la temperatura dei componenti nell'alimentatore e nell'ambiente interno, prolungando la durata del prodotto e migliorando l'affidabilità.
Ma la gestione termica è un concetto integrato, se scomposto nelle minuzie, è un argomento enorme.
Implica i compromessi di dimensioni, potenza, efficienza, peso, affidabilità e costo.La priorità ei vincoli del progetto devono essere valutati.
