전원 공급 장치 방열판을 설계하는 방법
전원 모듈에는 대류, 전도 및 복사의 세 가지 방열 방법이 있습니다. 실제 적용에서 대부분은 주요 방열 방법으로 대류를 사용합니다. 전도와 복사의 두 가지 방열 방식과 함께 설계가 적절하다면 그 효과는 극대화될 것입니다. 그러나 설계가 부적절할 경우 역효과가 발생할 수 있습니다. 따라서 전력 모듈을 설계할 때 방열 시스템을 설계하는 것이 중요한 링크가 되었습니다.
1. 대류 방열 방식 대류 방열은 유체 매체 공기를 통해 열을 전달하여 방열 효과를 달성하는 것을 말합니다. 우리의 일반적인 방열 방식입니다. 대류 방법은 일반적으로 강제 대류와 자연 대류의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 강제 대류는 피가열물 표면에서 흐르는 공기로 열이 전달되는 것을 말하며 자연 대류는 발열체 표면에서 더 낮은 온도의 주변 공기로 열이 전달되는 것을 말합니다. 자연 대류를 사용하는 장점은 구현이 간단하고 비용이 저렴하며 외부 냉각 팬이 필요하지 않으며 높은 신뢰성입니다. 강제 대류가 정상적인 사용을 위해 기판 온도에 도달하려면 더 큰 방열판이 필요하고 공간을 차지합니다. 자연 대류 라디에이터의 디자인에주의하십시오. 수평형 라디에이터가 방열 효과가 좋지 않은 경우 수평으로 설치할 때 라디에이터의 면적을 적절하게 늘리거나 열을 발산하기 위해 강제 대류시켜야 합니다.
2. 전도성 방열 방식 파워 모듈을 사용할 때 기판의 열이 열전도 소자를 통해 먼 방열면으로 전도되어 기판의 온도가 열의 온도와 같아지도록 해야 합니다. 방열 표면, 열 전도 요소의 온도 상승 및 두 접촉 표면의 온도 상승. 합집합. 이러한 방식으로 열 에너지는 유효 공간에서 휘발되어 구성 요소가 정상적으로 작동할 수 있도록 합니다. 열 소자의 열 저항은 길이에 정비례하고 단면적과 열전도율에 반비례합니다. 설치 공간과 비용을 고려하지 않을 경우 열 저항이 가장 작은 라디에이터를 사용해야 합니다. 전원 공급 장치의 기판 온도가 약간 떨어지기 때문에 평균 고장 시간이 크게 향상되고 전원 공급 장치의 안정성이 향상되며 서비스 수명이 길어집니다. 온도는 전원 공급 장치의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이므로 라디에이터를 선택할 때는 제조 재료에 집중해야 합니다. 실제 응용 분야에서 모듈에서 생성된 열은 기판에서 방열판 또는 열 전도 요소로 전도됩니다. 그러나 파워 기판과 열전도 소자 사이의 접촉면에는 온도차가 존재하며 이 온도차를 제어해야 합니다. 기판의 온도는 접촉면의 온도 상승과 열 전도 요소의 온도의 합이어야 합니다. 제어되지 않으면 접촉면의 온도 상승이 특히 중요합니다. 따라서 접촉면의 면적은 가능한 한 커야 하고 접촉면의 평활도는 5mil 이내, 즉 0.005인치 이내여야 합니다. 표면의 요철을 제거하려면 접촉면을 열전도성 접착제 또는 열 패드로 채워야 합니다. 적절한 조치를 취한 후 접촉면의 열 저항을 0.1°C/W 미만으로 낮출 수 있습니다. 방열과 열 저항 또는 소비 전력을 줄여야만 온도 상승을 줄일 수 있습니다. 전원 공급 장치의 최대 출력 전력은 적용 환경 온도와 관련이 있습니다. 영향을 미치는 매개변수에는 일반적으로 전력 손실, 열 저항 및 최대 전원 공급 장치 케이스 온도가 포함됩니다. 효율이 높고 방열성이 우수한 전원 공급 장치는 온도 상승이 더 낮고 사용 가능한 온도는 정격 출력에서 여유가 있습니다. 효율이 낮거나 열 발산이 불량한 전원 공급 장치는 공기 냉각이 필요하거나 사용을 위해 용량을 줄여야 하기 때문에 더 높은 온도 상승을 보입니다.
3. 복사 방열 방식 복사 방열은 온도가 다른 두 인터페이스가 서로 마주할 때 열이 연속적으로 복사 전달됩니다. 단일 물체의 온도에 대한 복사의 영향은 다양한 구성요소의 온도차, 구성요소 외부, 구성요소의 위치 및 이들 간의 거리와 같은 많은 요인에 따라 달라집니다. 실제 적용에서 이러한 요소는 정량화하기 어렵고 주변 환경& 자체의 복사 에너지 교환의 영향과 결합되어 온도에 대한 복사의 지저분한 영향을 정확하게 계산하기 어렵습니다. 실제 적용에서는 전원 공급 장치에서 복사 열 발산만을 사용하는 것은 불가능합니다. 이 방법은 일반적으로 전체 열의 10% 이하만 발산할 수 있기 때문입니다. 일반적으로 주요 방열 방법의 보조 수단으로 사용되며 일반적으로 열 설계에서 고려되지 않습니다. 온도에 미치는 영향. 전원 공급 장치의 작동 상태에서 온도는 일반적으로 외부 환경의 온도보다 높으며 복사 전달은 전체 열 분산을 돕습니다. 그러나 특수한 상황에서는 고전력 저항, 장치 보드 등과 같은 전원 공급 장치 근처의 열원에서 이러한 물체의 복사로 인해 전원 공급 장치 모듈의 온도가 상승합니다.
