Strāvas moduļa siltuma izkliedes režīma apraksts
Strāvas moduļiem ir trīs siltuma izkliedes metodes: konvekcija, vadīšana un starojums. Praktiskā pielietojumā lielākā daļa no tiem izmanto konvekciju kā galveno siltuma izkliedes metodi. Ja dizains ir piemērots, apvienojumā ar divām siltuma izkliedes metodēm - vadītspēju un starojumu, efekts tiks maksimāli palielināts. Tomēr, ja dizains ir nepareizs, tas radīs negatīvas sekas. Tāpēc, izstrādājot jaudas moduli, siltuma izkliedes sistēmas projektēšana ir kļuvusi par svarīgu saikni.
1. Konvekcijas dzesēšanas metode
Konvekcijas siltuma izkliede attiecas uz siltuma pārnesi caur šķidras vides gaisu, lai panāktu siltuma izkliedes efektu. Tā ir mūsu kopējā siltuma izkliedes metode. Konvekcijas metodes parasti iedala divos veidos: piespiedu konvekcija un dabiskā konvekcija. Piespiedu konvekcija attiecas uz siltuma pārnesi no sildīšanas objekta virsmas uz plūstošo gaisu, un dabiskā konvekcija attiecas uz siltuma pārnesi no sildošā objekta virsmas uz apkārtējo gaisu zemākā temperatūrā. Dabiskās konvekcijas izmantošanas priekšrocības ir vienkārša ieviešana, zemas izmaksas, nav nepieciešams ārējs dzesēšanas ventilators un augsta uzticamība. Lai piespiedu konvekcija sasniegtu pamatnes temperatūru normālai lietošanai, tai ir nepieciešama lielāka siltuma izlietne un tā aizņem vietu.
Pievērsiet uzmanību dabiskās konvekcijas radiatora konstrukcijai. Ja horizontālajam radiatoram ir vājš siltuma izkliedes efekts, radiatora laukums ir atbilstoši jāpalielina vai jāpiespiež konvekcija, lai izkliedētu siltumu, uzstādot horizontāli.
2. Vadīšanas siltuma izkliedes metode
Kad jaudas modulis tiek izmantots, siltums uz pamatnes caur siltumvadošo elementu jānovada uz tālāko siltuma izkliedes virsmu tā, lai pamatnes temperatūra būtu vienāda ar siltumu izkliedējošās temperatūras summu. virsmas, siltumvadošā elementa temperatūras paaugstināšanās un abu saskares virsmu temperatūras paaugstināšanās. Tādā veidā siltumenerģiju var iztvaikot efektīvā telpā, lai nodrošinātu, ka komponenti var darboties normāli. Termiskā elementa termiskā pretestība ir tieši proporcionāla garumam un apgriezti proporcionāla tā šķērsgriezuma laukumam un siltumvadītspējai. Ja neņem vērā uzstādīšanas vietu un izmaksas, jāizmanto radiators ar mazāko termisko pretestību. Tā kā barošanas avota substrāta temperatūra nedaudz pazeminās, ievērojami palielināsies vidējais laiks starp atteicēm, uzlabosies barošanas avota stabilitāte un ilgāks kalpošanas laiks.
Temperatūra ir svarīgs faktors, kas ietekmē barošanas avota darbību, tāpēc, izvēloties radiatoru, jākoncentrējas uz tā ražošanas materiāliem. Praktiskā pielietojumā moduļa radītais siltums tiek novadīts no pamatnes uz siltuma izlietni vai siltumvadošo elementu. Tomēr uz kontaktvirsmas starp jaudas substrātu un siltumvadošo elementu būs temperatūras atšķirība, un šī temperatūras starpība ir jākontrolē. Pamatnes temperatūrai jābūt saskares virsmas temperatūras pieauguma un siltumvadošā elementa temperatūras summai. Ja tas netiek kontrolēts, saskares virsmas temperatūras paaugstināšanās būs īpaši nozīmīga. Tāpēc saskares virsmas laukumam jābūt pēc iespējas lielākam, un saskares virsmas gludumam jābūt 5 jūdžu robežās, tas ir, 0,005 collu robežās.
Lai novērstu virsmas nelīdzenumus, kontaktvirsma jāaizpilda ar siltumvadītspējīgu līmi vai termisko spilventiņu. Pēc atbilstošu pasākumu veikšanas kontaktvirsmas termisko pretestību var samazināt līdz 0,1°C/W. Tikai samazinot siltuma izkliedi un siltuma pretestību vai enerģijas patēriņu, var samazināt temperatūras paaugstināšanos. Barošanas avota maksimālā izejas jauda ir saistīta ar pielietojuma vides temperatūru. Ietekmējošie parametri parasti ietver: jaudas zudumus, termisko pretestību un maksimālo barošanas avota korpusa temperatūru. Barošanas blokiem ar augstu efektivitāti un labāku siltuma izkliedi būs zemāks temperatūras paaugstināšanās, un to izmantojamajai temperatūrai būs rezerve pie nominālās jaudas. Barošanas blokiem ar zemāku efektivitāti vai vāju siltuma izkliedi būs augstāks temperatūras paaugstināšanās, jo tiem nepieciešama gaisa dzesēšana vai tie ir jāsamazina lietošanai.
3. Radiācijas siltuma izkliedes metode
Radiācijas siltuma izkliede ir secīga starojuma siltuma pārnese, kas notiek, kad divas saskarnes ar atšķirīgu temperatūru saskaras viena ar otru. Starojuma ietekme uz viena objekta temperatūru ir atkarīga no daudziem faktoriem, piemēram, dažādu komponentu temperatūras starpības, komponentu ārpuses, komponentu novietojuma un attāluma starp tiem. Praktiski šie faktori ir grūti kvantitatīvi nosakāmi, un kopā ar apkārtējās vides' pašas starojuma enerģijas apmaiņas ietekmi ir grūti precīzi aprēķināt radiācijas netīro ietekmi uz temperatūru.
Praktiskā pielietojumā barošanas avotam nav iespējams izmantot tikai radiācijas siltuma izkliedi, jo šī metode parasti var izkliedēt tikai 10% vai mazāk no kopējā siltuma. To parasti izmanto kā palīglīdzekli galvenajai siltuma izkliedes metodei, un to parasti neņem vērā siltuma projektēšanā. Tās ietekme uz temperatūru. Barošanas avota darba stāvoklī tā temperatūra parasti ir augstāka par ārējās vides temperatūru, un starojuma pārnese palīdz vispārējai siltuma izkliedei. Taču īpašos apstākļos strāvas avota tuvumā esošie siltuma avoti, piemēram, lieljaudas rezistori, ierīču plates utt., šo objektu starojums izraisīs barošanas avota moduļa temperatūras paaugstināšanos.
