전력 모듈을 냉각하는 세 가지 효과적인 방법이 있습니다.

고온 영역에서 저온 영역으로 전력 모듈 에너지를 전송하는 기본 방법에는 복사, 전송 및 대류의 세 가지가 있습니다.

복사: 온도가 다른 두 물체 사이의 열의 전자기 유도 전달.

전달: 고체 매체를 통한 열 전달.

대류: 유체 매체(공기)를 통한 열 전달.

1, 복사열 분산

온도가 다른 두 인터페이스가 마주하면 연속적인 열 복사 전달이 발생합니다.

일부 물체의 온도에 대한 복사의 최종 영향은 각 구성 요소의 온도 차이, 관련 구성 요소의 방향, 구성 요소 표면의 평활도 및 구성 요소 사이의 간격과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.

이 인자를 정량화할 수 있는 방법이 없기 때문에 주변 환경 자체의 복사 운동 에너지 교환의 영향과 결합하여 온도에 대한 복사 손상을 계산하기 어렵고 복잡하고 정확하게 계산하기 어렵습니다.

스위칭 전원 컨버터 제어 모듈의 특정 애플리케이션에서 복사열 분산이 컨버터 단독의 냉각 모드로 사용되는 경우는 거의 없습니다.

대부분의 경우 방사원은 전체 열의 10% 이하만 발산합니다. 따라서 복사 방열은 일반적으로 주요 방열 방법 외에 보조적인 방법으로 만 일반적으로 열 설계 체계에서 전력 모듈의 온도에 미치는 영향을 고려하지 않습니다.

특정 애플리케이션에서 컨버터 제어 모듈의 온도는 자연 환경 온도보다 높기 때문에 복사 운동 에너지 전달은 열 분산에 도움이 됩니다.

그러나 경우에 따라 제어 모듈 주변의 일부 열원(전자 장치 기판, 고전력 저항 등)의 온도가 전원 모듈보다 높으며 이러한 물체의 복사열이 대신 온도를 높입니다. 제어 모듈 상승.

방열 설계 계획에서 컨버터 제어 모듈의 주변 구성 요소의 상대적인 위치는 방열의 영향에 따라 과학적으로 배열되어야 합니다.

가열 요소가 컨버터 제어 모듈에 가까울 때 복사원의 가열 효과를 약화시키기 위해 제어 모듈과 가열 요소 사이에 방열판의 얇은 핀을 삽입해야 합니다.

2, 전송 방열

많은 응용 분야에서 전력 모듈 기판에서 생성된 열은 열 전달 구성 요소에 의해 멀리 떨어진 방열 표면으로 전달됩니다.

이러한 방식으로 PSU 기판의 온도는 냉각 표면의 온도, 열 전달 구성 요소의 온도 및 두 표면의 온도 합계와 같습니다.

열 전달 구성 요소의 열 저항은 둘 사이의 길이 L에 비례하고 적절한 원료와 단면적을 사용하여 둘 사이의 단면적 및 열 전달 속도에 반비례하지만 효과적으로 줄일 수 있습니다. 열 전달 부품의 내열성.

설치 공간과 비용이 허용되는 경우 열 저항이 가장 적은 방열판을 사용해야 합니다.

PSU 기판 온도가 약간 감소하면 평균 고장 시간(MTBF)이 크게 증가한다는 점을 명심해야 합니다.

방열판 원료의 생산 및 제조는 효율성에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 선택할 때 여러 측면에 주의를 기울여야 합니다.

대부분의 응용 분야에서 전력 모듈에서 생성된 열은 기판에서 라디에이터 또는 열 전달 구성 요소로 전달됩니다.

그러나 전력 모듈 기판 표면과 열 전달 부품 사이의 온도 차이를 제어해야 합니다. 열 저항은 방열 제어 루프에서 직렬로 연결됩니다. 기판의 온도는 표면 온도와 열 전달 구성 요소의 온도를 합한 값이어야 합니다.

확인하지 않은 상태로 두면 표면 온도 상승이 눈에 띄게 나타납니다.

전체 표면적은 가능한 커야 하며 표면 평활도는 5mil(0.005ft) 이내여야 합니다.

볼록하고 오목한 표면을 더 잘 제거하기 위해 열 접착제 또는 열 전달 패드로 표면을 채울 수 있습니다.

적절한 조치를 취하면 표면 열 저항을 0.1도/W 미만으로 줄일 수 있습니다.

열 발산 및 열 저항(RTH) 또는 전력 소비(Ploss)를 줄여야 온도를 낮추고 TAmax를 높일 수 있습니다. 스위칭 전원 공급 장치의 최대 전력은 애플리케이션 온도와 관련이 있습니다. 영향을 미치는 주요 매개변수에는 손실 출력 전력 Ploss, 열 저항 RTH 및 최대 스위칭 전력 쉘 온도 TC가 포함됩니다.

최고의 효율과 열 방출을 가진 스위칭 전원 공급 장치는 온도가 더 낮습니다.

공칭 출력 전력 출력에서 ​​사용 가능한 온도는 잉여입니다.

효율이 낮거나 열 발산이 약한 스위칭 전원 공급 장치는 온도가 더 높습니다.

적용을 위해 공랭식 또는 감쇠되어야 합니다.

3, 대류 열 분산

대류 열 소실은 AEP 전력 변환기에서 열 소산의 가장 일반적인 방법입니다. 대류는 크게 자연대류와 강제대류로 나뉜다.

고온 블록 표면에서 주변 정적 가스의 더 낮은 온도로의 열 전달, 이를 자연 대류라고 합니다.

뜨거운 블록의 표면에서 액체 가스로 열이 전달되는 것을 강제 대류라고 합니다.

자연 대류의 장점은 달성하기 매우 쉽고 선풍기가 없으며 비용이 저렴하고 방열의 신뢰성이 높다는 것입니다.

그러나 동일한 기판 온도를 달성하는 데 필요한 방열판의 부피는 강제 대류에 비해 매우 큽니다.

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