파워 라디에이터를 설계하는 방법
전력 모듈에 대한 세 가지 열 소멸 방법이 있습니다.대류, 전도 및 방사선.
실용적인 응용 분야에서, 그들 대부분은 주요 열 방출 방법으로 대류를 사용합니다. 설계가 적절한 경우, 전도 및 방사선의 두 개의 열 방출 방법과 결합, 효과가 극대화될 것이다. 그러나 디자인이 부적절하면 부작용이 발생합니다. 따라서 전력 모듈을 설계할 때 열 소멸 시스템을 설계하는 것이 중요한 연결고리가 되었습니다.
1. 대류 열 방출 방법
대류 열 방출은 열 방출 효과를 달성하기 위해 유체 중간 공기를 통해 열을 전달하는 것을 말합니다. 그것은 우리의 일반적인 열 방출 방법입니다.
대류 방법은 일반적으로 두 가지 유형, 강제 대류 및 자연 대류로 나뉩니다.강제 대류는 가열 대상자의 표면에서 흐르는 공기로의 열을 전달하는 것을 말하며, 자연 대류는 가열 물체의 표면에서 낮은 온도에서 주변 공기로 열을 전달하는 것을 의미한다.
자연 대류를 사용하는 장점은 간단한 구현, 저렴한 비용, 외부 냉각 팬의 필요 없음 및 높은 신뢰성입니다. 강제 대류가 정상 사용을 위해 기판 온도에 도달하기 위해서는 더 큰 방열판이 필요하고 공간을 차지합니다. 천연 대류 라디에이터의 디자인에주의를 기울이는 다. 수평 라디에이터가 열 방출 효과가 좋지 않은 경우 라디에이터 의 영역을 수평으로 설치할 때 열을 방출하도록 적절하게 증가하거나 강제로 대류해야 합니다.
2. 전도성 열 방출 방법
전력 모듈이 사용중일 때, 기판의 열은 열 전도 원소를 통해 극열 방출 표면으로 진행되어야 하므로 기판의 온도는 열 방출 표면의 온도, 열 전도 요소의 온도 상승 및 두 접촉 면의 온도 상승과 동일합니다. 합계. 이러한 방식으로 열 에너지는 부품이 정상적으로 작동할 수 있도록 효과적인 공간에서 휘발될 수 있습니다. 열 소자의 열 저항은 길이에 정비례하며 단면 영역 및 열 전도도에 반비례합니다. 설치 공간과 비용을 고려하지 않으면 열 저항성이 가장 작은 라디에이터를 사용해야 합니다. 전원 공급 장치기의 기판 온도가 조금 떨어지기 때문에 고장 사이의 평균 시간이 크게 향상되고 전원 공급 장치의 안정성이 향상되고 서비스 수명이 길어집니다. 온도는 전원 공급 장치 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이므로 라디에이터를 선택할 때 제조 재료에 중점을 두어야 합니다. 실용적인 응용 분야에서, 모듈에 의해 생성된 열은 기판에서 방열판 또는 방열장치로 수행된다. 그러나, 전력 기판과 열 전도 요소 사이의 접촉 표면에 온도 차이가 있을 것이고, 이러한 온도 차이는 제어되어야 한다. 기판의 온도는 접촉 표면의 온도 상승과 열 전도 소자의 온도의 합이어야한다. 제어되지 않으면 접촉 표면의 온도 상승이 특히 중요합니다.
따라서 접촉 면의 면적은 가능한 한 커야 하며 접촉 표면의 부드러움은 0.005 인치 이내의 5 mils 내에 있어야 합니다. 표면의 고르지 않음을 제거하기 위해 접촉 표면을 열 전도성 접착제 또는 열 패드로 채워야합니다. 적절한 조치를 취한 후 접촉 면의 열 저항성을 0.1°C/W 미만으로 줄일 수 있습니다. 열 방출 및 열 저항 또는 전력 소비를 감소시킴으로써 온도 상승을 줄일 수 있습니다. 전원 공급 장치의 최대 출력 전력은 응용 환경 온도와 관련이 있습니다. 영향을 미치는 매개 변수는 일반적으로 전원 손실, 열 저항 및 최대 전원 공급 장치 케이스 온도를 포함합니다. 고효율과 더 나은 열 방출을 갖춘 전원 공급 장치는 낮은 온도 상승을 가지며 사용 가능한 온도는 정격 전력 출력에서 마진을 갖게 됩니다. 효율성이 낮거나 열 이산이 떨어지는 전원 공급 장치는 공기 냉각이 필요하거나 사용하기 위해 분해해야 하기 때문에 더 높은 온도 상승을 할 수 있습니다.
3. 방사선 열 방출 방법
방사선 열 방출은 서로 다른 온도와 두 인터페이스가 서로 직면 할 때 열의 연속 복사 전송이다. 단일 물체의 온도에 대한 방사선의 영향은 다양한 구성 요소의 온도 차이, 구성 요소의 외부, 구성 요소의 위치 및 그 사이의 거리와 같은 많은 요인에 따라 달라집니다. 실용적인 응용 분야에서, 이러한 요인은 정량화하기 어렵고, 주변 환경의 자체 복사 에너지 교환의 영향과 결합, 정확하게 온도에 방사선의 지저분한 효과를 계산하기 어렵다. 실용적인 응용 분야에서는 전원 공급 장치가 방사선 열 방출만사용하는 것은 불가능하며,이 방법은 일반적으로 총 열의 10 % 이하만 소멸 할 수 있기 때문입니다. 그것은 일반적으로 주요 열 방출 방법의 보조 수단으로 사용되며 일반적으로 열 설계에서 고려되지 않습니다. 온도에 미치는 영향. 전원 공급 장치의 작동 상태에서, 그 온도는 일반적으로 외부 환경의 온도보다 높으며, 방사선 전달은 전반적인 열 방출을 돕습니다. 그러나 특수한 상황에서고출력 저항기, 장치 기판 등 전원 공급장치 근처의 열원은 이러한 물체의 방사선으로 인해 전원 공급 모듈의 온도가 상승하게 됩니다.
