Piecos punktos ir aprakstīts komutācijas barošanas avota termiskais risinājums

Mēs visi zinām, ka, darbojoties komutācijas barošanas avotam, tiks ģenerēts liels siltuma daudzums. Ja siltumu nevar laikus izvadīt un uzturēt saprātīgā līmenī, tiks ietekmēta komutācijas barošanas avota normāla darbība, un nopietnos gadījumos komutācijas barošanas avots tiks bojāts. Lai uzlabotu komutācijas barošanas avota uzticamību, šodien dalīšos ar vairākiem specifiskiem dzesēšanas risinājumiem komutācijas barošanas avotam.

Komutācijas barošanas avoti ir plaši izmantoti dažāda veida pašreizējās elektroniskajās iekārtās, un to vienības jaudas blīvums pastāvīgi uzlabojas. Augsts jaudas blīvums ir noteikts no 25w/in3 1991.gadā, 36w/in3 1994.gadā, 52w/in3 1999.gadā un 96w/in3 2001.gadā. Lai uzlabotu komutācijas barošanas avota uzticamību, siltuma dizains ir būtiska un svarīga sastāvdaļa komutācijas barošanas avota projektēšanā.

Ja temperatūras paaugstināšanās komutācijas barošanas avotā ir pārāk augsta, tas izraisīs temperatūras jutīgu pusvadītāju ierīču, elektrolītisko kondensatoru un citu komponentu atteici. Kad temperatūra pārsniedz noteiktu vērtību, atteices līmenis palielinās eksponenciāli. Statistika liecina, ka elektronisko komponentu uzticamība samazinās par 10 procentiem par katru 2 grādu temperatūras paaugstināšanos; dzīves ilgums pie temperatūras paaugstināšanās par 50 grādiem ir tikai 1/6 no tā, ja temperatūra paaugstinās par 25 grādiem. Papildus elektriskajam spriegumam temperatūra ir vissvarīgākais faktors, kas ietekmē komutācijas barošanas avotu uzticamību. Augstfrekvences komutācijas barošanas blokiem ir lieljaudas sildelementi, un temperatūra ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas ietekmē to uzticamību.

Pilnīga komutācijas barošanas avota siltuma konstrukcija ietver divus aspektus: viens ir tas, kā kontrolēt siltuma avota siltuma veidošanos; otrs ir veids, kā izkliedēt siltuma avota radīto siltumu, lai komutācijas barošanas avota temperatūras paaugstināšanās tiktu kontrolēta pieļaujamā diapazonā, lai nodrošinātu komutācijas barošanas avotu uzticamību.

1. Siltuma ģenerējošās vērtības regulēšanas projekts

Galvenās sildīšanas sastāvdaļas komutācijas barošanas avotā ir pusvadītāju komutācijas caurules, jaudas diodes, augstfrekvences transformatori, filtru induktori uc Dažādām sastāvdaļām ir dažādas siltuma ražošanas kontroles metodes. Strāvas caurule ir viena no ierīcēm ar lielu siltuma ražošanu augstfrekvences komutācijas barošanas avotā. Siltuma ražošanas samazināšana var ne tikai uzlabot barošanas caurules uzticamību, bet arī uzlabot komutācijas barošanas avota uzticamību un uzlabot vidējo laiku starp atteicēm (MTBF). ). Slēdža caurules siltuma veidošanos izraisa zudumi, un slēdža caurules zudums sastāv no divām daļām: pārslēgšanas procesa zuduma un ieslēgšanas stāvokļa zuduma. Tāpēc, lai kontrolētu un samazinātu siltumu, var veikt šādus pasākumus.

1. Samaziniet ieslēgšanas stāvokļa zudumus Ieslēgtā stāvokļa zudumus var samazināt, izvēloties slēdzi ar zemu ieslēgšanas stāvokļa pretestību.

2. Pārslēgšanas zudumu izraisa vārtu lādiņa lielums un pārslēgšanas laiks. Lai samazinātu pārslēgšanas zudumus, var izvēlēties ierīci ar ātrāku pārslēgšanās ātrumu un īsāku atkopšanas laiku, lai samazinātu pārslēgšanas zudumus.

3. Svarīgāk ir samazināt zaudējumus, izstrādājot labākas kontroles metodes un buferizācijas tehnoloģiju. Piemēram, mīkstās komutācijas tehnoloģija var ievērojami samazināt šos zaudējumus.

4. Samaziniet jaudas diodes siltuma veidošanos. Parasti nav labākas vadības tehnoloģijas, lai samazinātu maiņstrāvas taisngrieža un slāpētājas diodes zudumus. Zaudējumus var samazināt, izvēloties augstas kvalitātes diodi.

5. Transformatora sekundārās puses taisnošanai var izvēlēties efektīvāku sinhronās taisnošanas tehnoloģiju, lai samazinātu zudumus.

6. Augstfrekvences magnētisko materiālu radītajiem zaudējumiem pēc iespējas jāizvairās no ādas efekta. Ādas efekta radītajai ietekmei problēmas risināšanai var izmantot metodi, kurā paralēli tiek uztīts vairākas plānas emaljētas stieples.

2, komutācijas barošanas avota siltuma dizains

Lai pēc iespējas ātrāk izkliedētu sildīšanas ierīces siltumu, komutācijas barošanas avota siltuma izkliedes dizains parasti tiek izskatīts no šādiem aspektiem: radiators, dzesēšanas ventilators, metāla PCB, siltumizolācijas loksne utt. faktiskais dizains, ir nepieciešams vispusīgi piemērot iepriekš minētās metodes barošanas avota projektēšanai atbilstoši klienta un paša produkta prasībām un vislabākajai izmaksu efektivitātes attiecībai.

1. Pusvadītāju ierīču siltuma izlietnes dizains

Tā kā pusvadītāju ierīču radītais siltums dominē komutācijas barošanas avotos, siltums galvenokārt rodas no pusvadītāju ierīču ieslēgšanas, izslēgšanas un vadīšanas zudumiem. Runājot par ķēdes topoloģiju, nulles pārslēgšanas pārveidošanas topoloģijas izmantošana rezonanses ģenerēšanai tā, lai spriegums vai strāva ķēdē tiktu ieslēgta vai izslēgta pie nulles krustojuma, var samazināt pārslēgšanas zudumus, bet nevar pilnībā novērst slēdža caurule, tāpēc siltuma izkliedes izmantošana Ierīce ir izplatīta un galvenā metode.

Strāvas slēdža pusvadītāju siltuma izlietnes izvēles pamatprincipi

(1) Pamata pamats siltuma izlietnes izvēlei

Siltuma izlietnes izvēle jaudas pusvadītāju ierīcēm ir visaptveroši jāapsver atkarībā no ierīces izkliedētās jaudas, ierīces savienojuma un korpusa termiskās pretestības, kontakta termiskās pretestības un dzesēšanas vides temperatūras.

(2) Prasības stiprinājuma spēkam starp ierīci un siltuma izlietni

Lai pēc montāžas starp ierīci un siltuma izlietni būtu labs termiskais kontakts, tai ir jābūt piemērotam uzstādīšanas spēkam vai uzstādīšanas griezes momentam. Un praktiskos lietojumos starp ierīci un siltuma izlietni parasti pievieno siltumvadoša materiāla slāni, lai uzlabotu tās siltuma pārneses efektivitāti un samazinātu siltuma pretestību starp abām ierīcēm.

(3) Radiatora nominālie dzesēšanas apstākļi

Pašatdzesējošs radiators: vēlams, lai apkārtējās vides temperatūra nebūtu augstāka par 40 grādiem, uzstādīšanas laikā radiatora ribām jābūt novietotām vertikāli, un augšējā un apakšējā gala virsmas nedrīkst būt aizsprostotas, lai būtu laba vide un kanāls dabiskai darbībai. gaisa konvekcija ap radiatoru.

Gaisa dzesēšanas radiators: ieplūdes gaisa temperatūra tiek kontrolēta zem 40 grādiem, un vēja ātrums ieplūdes galā ir vēlams 6 m/s.

Ūdens dzesēšanas radiators: ieplūdes ūdens temperatūra nav augstāka par 35 grādiem. Ūdens plūsmas ātrumu nosaka atkarībā no kopējās siltuma nepieciešamības siltuma izkliedēšanai un projektētās temperatūras starpības starp ieplūdes un izplūdes ūdeni.

(4) Radiatoru izvēles visaptveroša apsvēršana

Izvēloties radiatorus, rūpīgi jāapsver siltuma izkliedes jaudas diapazons, dzesēšanas metode, tehniskie parametri un radiatora konstrukcijas īpašības. Ierīcei tikai pēc tehniskajiem parametriem var būt divi vai trīs radiatori, kas var atbilst prasībām, bet tas ir jāapvieno ar dzesēšanu un uzstādīšanu. , vispārējā savstarpējā aizstājamība un ekonomija ir visaptveroši atlasītas.

2. Ventilatora dabiskā gaisa dzesēšana un piespiedu gaisa dzesēšana

Faktiskajā komutācijas barošanas avota projektēšanas procesā parasti tiek izmantoti divi dabiskā gaisa dzesēšanas un ventilatora piespiedu gaisa dzesēšanas veidi. Uzstādot dabisko ar gaisu dzesējamo siltuma izlietni, siltuma izlietnes lāpstiņas jānovieto vertikāli uz augšu. Ja iespējams, ap siltuma izlietnes uzstādīšanas pozīciju uz PCB var izurbt vairākus ventilācijas caurumus, lai atvieglotu gaisa konvekciju.

Piespiedu gaisa dzesēšana izmanto ventilatoru, lai piespiestu gaisa konvekciju. Tāpēc, projektējot gaisa kanālu, siltuma izlietnes lāpstiņu aksiālajam virzienam jāatbilst ventilatora izplūdes virzienam. Lai nodrošinātu labu ventilācijas efektu, ierīcēm ar lielāku siltuma izkliedi jābūt tuvāk Izplūdes ventilatoram, izplūdes ventilatora gadījumā siltuma izlietnes siltuma pretestība ir parādīta tabulā zemāk:

4. Metāla PCB

Līdz ar komutācijas barošanas avotu miniaturizāciju faktiskajos produktos tiek plaši izmantoti virsmas montāžas komponenti, un šobrīd ir grūti uzstādīt siltuma izlietnes strāvas ierīcēm. Pašlaik, lai pārvarētu šo problēmu, metāla PCB galvenokārt izmanto kā barošanas ierīču nesēju, galvenokārt ietverot alumīnija bāzes vara plaķētus laminātus un dzelzs bāzes vara pārklājumus. Ir vēl viena vara serdeņa PCB. Pamatnes vidējais slānis ir vara plāksnes izolācijas slānis, kas izmanto augstas siltumvadītspējas epoksīda stikla šķiedras auduma savienojuma loksni vai augstas siltumvadītspējas epoksīda sveķus. Tas var uzstādīt smd komponentus abās pusēs, un lieljaudas smd komponentus var pielodēt paša smd siltuma izlietnē tieši uz metāla PCB un izmantot metāla plāksni metāla PCB, lai izkliedētu siltumu.

5. Sildelementu izkārtojums

Galvenie sildelementi komutācijas barošanas blokā ir lieljaudas pusvadītāji un to radiatori, jaudas pārveidošanas transformatori un lieljaudas rezistori. Sildelementu izkārtojuma pamatprasība ir sakārtot tos no maziem līdz lieliem atbilstoši siltuma veidošanās pakāpei. Jo mazāka siltumspēja, jo augstāks ir komutācijas barošanas padeves gaisa kanāla vēja virziens, jo tuvāk izplūdes gāzēm ierīce ar lielāku siltumspēju. ventilators.

Lai uzlabotu ražošanas efektivitāti, uz vienas lielas siltuma izlietnes bieži tiek piestiprinātas vairākas jaudas ierīces. Šajā laikā siltuma izlietne jānovieto pēc iespējas tuvāk PCB malai. Tomēr attālumam no korpusa vai citām komutācijas barošanas avota daļām jābūt vismaz 1 cm. Ja uz shēmas plates ir vairākas lielas siltuma izlietnes, tām jābūt paralēlām viena otrai un paralēli gaisa kanāla vēja virzienam. Vertikālā virzienā ierīces ar zemu siltuma ģenerēšanu ir izvietotas zemākajā slānī un ierīces ar lielu siltuma ģenerēšanu ir izvietotas augstākos slāņos. Siltumu ģenerējošās sastāvdaļas PCB izkārtojumā jānovieto pēc iespējas tālāk no temperatūras jutīgām sastāvdaļām, piemēram, elektrolītiskajiem kondensatoriem.

Sinda Thermal ir profesionāls un pieredzējis siltuma izlietņu ražotājs, mēs varam nodrošināt dažādu veidu siltuma izlietnes globālajiem klientiem, mēs varam piedāvāt viskonkurētspējīgāko cenu un lieliskas kvalitātes siltuma izlietnes, lūdzu, sazinieties ar mums brīvi, ja jums ir kādas siltuma prasības.