Barošanas ierīces dzesēšanas risinājums
Mēs visi zinām, ka siltuma pārvaldība ir svarīgs enerģijas pārvaldības aspekts. Tam ir jāsaglabā sastāvdaļas un sistēmas temperatūras robežās. Pasīvie risinājumi sākas ar radiatoriem un siltuma caurulēm, un var izmantot ventilatorus aktīvai dzesēšanai, lai uzlabotu dzesēšanas efektu.Komponentu līmeņa un gatavā produkta līmeņa sistēmas modelēšana ļauj dizaineriem veikt pirmās kārtas aptuvenu saldēšanas stratēģijas analīzi. Izmantojot skaitļošanas šķidruma dinamiku turpmākai analīzei, var pilnībā izprast kopējo siltuma situāciju un saldēšanas stratēģijas izmaiņu ietekmi. Visi siltuma pārvaldības risinājumi ietver kompromisus attiecībā uz izmēru, jaudu, efektivitāti, svaru, uzticamību un izmaksām, un tiem ir jānovērtē projekta prioritātes un ierobežojumi.
Visi siltuma pārvaldības risinājumi atbilst fizikas pamatprincipiem. Dzesēšanas režīmā ir trīs siltuma vadīšanas veidi: starojums, vadīšana un konvekcija.
Lielākajai daļai elektronisko sistēmu dzesēšana, kas nepieciešama, ir ļaut siltumam iziet no tiešā siltuma avota vadīšanas ceļā un pēc tam pārnest to uz citām vietām ar konvekcijas palīdzību. Projektēšanas izaicinājums ir apvienot dažādu siltuma pārvaldības aparatūru, lai efektīvi sasniegtu nepieciešamo vadītspēju un konvekciju. Visbiežāk tiek izmantoti trīs dzesēšanas elementi: radiators, siltuma caurule un ventilators. Radiatori un siltuma caurules ir pasīvas dzesēšanas sistēmas bez barošanas avota, kas ietver arī dabiskās vadītspējas un konvekcijas metodes. Turpretim ventilators ir aktīva piespiedu gaisa dzesēšanas sistēma.
Dziedinātāja dzesēšana:
Dziedinātājs ir alumīnija vai vara konstrukcija, kas var iegūt siltumu no siltuma avota caur vadīšanu un pārnest siltumu uz gaisa plūsmu (dažos gadījumos uz ūdeni vai citiem šķidrumiem), lai realizētu konvekciju. Radiatori ir pieejami tūkstošiem izmēru un formu, sākot no mazām štancētām metāla spurām, kas savieno vienu tranzistoru, līdz lielām ekstrūzijas ar daudzām spurām, kas var pārtvert un pārnest siltumu uz konvektīvo gaisa plūsmu.
Viena no radiatora priekšrocībām ir tā, ka tajā nav kustīgu daļu, nav ekspluatācijas izmaksu un nav atteices režīmu. Kad siltuma avotam ir pievienots pareiza izmēra radiators, siltajam gaisam paceļoties, dabiski notiks konvekcija, kas sāks un turpinās veidot gaisa plūsmu. Tādēļ šīs priekšrocības ir ļoti svarīgas, ja tiek izmantots radiators, lai nodrošinātu vienmērīgu gaisa plūsmu starp siltuma avota ieplūdi un izplūdi. Turklāt ieplūdei jāatrodas zem radiatora un izplūdes atverei jābūt virs; Pretējā gadījumā karstais gaiss stagnēs uz siltuma avota, kas vēl vairāk pasliktinās situāciju.
Siltuma cauruļu pievienošana:
Siltuma caurules funkcija ir absorbēt siltumu no siltuma avota un nodot to vēsākai zonai, bet pati tā nedarbojas kā radiators. Ja pie siltuma avota nav pietiekami daudz vietas radiatora novietošanai vai gaisa plūsma ir nepietiekama, var izmantot siltuma cauruli. Siltuma caurulei ir augsta efektivitāte un tā var pārnest siltumu no avota uz apsaimniekošanai ērtāku vietu.
Dzesēšanas ventilatora pievienošana:
Acīmredzot ventilatori palielinās izmaksas, prasīs vietu un palielinās sistēmas troksni. Kā elektromehāniskā ierīce ventilators ir pakļauts arī atteicei, kas patērē enerģiju un ietekmē visas sistēmas efektivitāti. Tomēr daudzos gadījumos, īpaši, ja gaisa plūsmas ceļš ir izliekts, vertikāls vai bloķēts, tie parasti ir vienīgais veids, kā iegūt pietiekamu gaisa plūsmu. Daudzās lietojumprogrammās tiek izmantoti termiski kontrolēti ventilatori, kas darbojas tikai tad, kad nepieciešams, lai samazinātu ātrumu, tādējādi samazinot enerģijas patēriņu, un izmanto lāpstiņas, kas samazina troksni pie optimālā darbības ātruma.
Modelēšana un termiskā simulācija:
Modelēšana un simulācija ir būtiska efektīvai siltuma pārvaldības stratēģijai, lai noteiktu, cik daudz dzesēšanas gaisa ir nepieciešams un kā tiek panākta dzesēšana. Gaisa plūsmu caur dažādiem siltuma avotiem var pielāgot tā, lai tā temperatūra būtu zem pieļaujamās robežas. Izmantojot gaisa temperatūru, pieejamo nepiespiedu gaisa plūsmas plūsmu, ventilatora gaisa plūsmu un citus faktorus pamata aprēķinam, mēs varam aptuveni saprast temperatūras stāvokli.
Veicot dažus pielāgojumus, dizaineri var redzēt, vai lielākām gaisa atverēm ir nepieciešams vairāk gaisa, noteikt, vai citi gaisa plūsmas ceļi ir efektīvāki, noteikt atšķirības lielāku vai atšķirīgu radiatoru izmantošanā, izpētīt siltuma cauruļu izmantošanu karsto punktu pārvietošanai utt. Šīs CFD modelēšanas programmatūras pakotnes var ģenerēt tabulas datus un krāsu attēlus par siltuma izkliedi. Arī ventilatora izmēra, gaisa plūsmas un pozīcijas izmaiņas ir viegli modelējamas.
Enerģijas pārvaldība arī siltuma pārvaldība, jo īpaši tas, kā ar enerģiju saistīto funkciju dzesēšana ietekmēs termisko dizainu un siltuma uzkrāšanos. Turklāt, pat ja komponenti un sistēmas turpinās strādāt specifikācijas diapazonā, temperatūras paaugstināšanās izraisīs veiktspējas izmaiņas, mainoties komponentu parametriem. Pārkaršana var arī saīsināt komponentu kalpošanas laiku un tādējādi saīsināt vidējo laiku starp atteicēm, kas arī ir faktors, kas jāņem vērā, lai nodrošinātu ilgtermiņa uzticamību.
