Kādi ir veidi, kā pareizi atdzesēt barošanas avotu?

Kad elektroinženieri piemin terminu" jaudas pārvaldība", lielākā daļa cilvēku domā par MOS lampām, pārveidotājiem, transformatoriem utt.

Patiesībā jaudas pārvaldība ir daudz vairāk.

Strāvas padeve radīs siltumu, kad tas darbojas, un nepārtraukta temperatūras paaugstināšanās izraisīs veiktspējas izmaiņas, kas galu galā var izraisīt sistēmas kļūmes. Turklāt siltums saīsinās komponentu kalpošanas laiku un ietekmēs ilgtermiņa uzticamību.

Tāpēc jaudas pārvaldība ietver arī siltuma pārvaldību. Attiecībā uz siltuma pārvaldību ir jāsaprot divi viedokļi:

& quot;Mikro" jautājumiem

Atsevišķs komponents ir pārkarsis pārmērīgas siltuma ražošanas dēļ, bet pārējās sistēmas un korpusa temperatūra ir robežās.

& quot;Makro" problēmas Visas sistēmas temperatūra ir pārāk augsta, jo uzkrājas siltums no vairākiem siltuma avotiem.

Inženierim ir jānosaka, cik daudz siltuma pārvaldības problēmu ir mikro un makro, kā arī korelācijas pakāpe starp tām.

Vienkāršā izpratne ir tāda, ka pat tad, ja siltumenerģijas ģenerējošās sastāvdaļas temperatūras paaugstināšanās pārsniedz pieļaujamo robežu un izraisa visas sistēmas uzsilšanu, tas ne vienmēr nozīmē, ka visa sistēma ir pārkarsusi, bet komponenta radītajam liekajam siltumam ir jābūt. tikt izkliedētam.

Tātad, kur paliek siltums?

Izkaisīts uz vēsāku vietu, tā var būt blakus esošā sistēmas daļa un šasija, vai arī ārpus šasijas (iespējams tikai tad, ja ārējā temperatūra ir zemāka par iekšējo temperatūru).

Modelēšana un visaptveroša simulācija Atsevišķas pasīvās sistēmas ir lielāka izmēra, bet uzticamākas un efektīvākas, un ventilatoriem var būt nozīme situācijās, kad pasīvo dzesēšanu nevar izmantot atsevišķi.

Kuru sistēmu izvēlēties dzesēšanai, bieži vien ir grūts lēmums.

Šobrīd ir jānosaka, cik daudz dzesēšanas gaisa ir nepieciešams un kā panākt dzesēšanu, izmantojot modelēšanu un simulāciju, kas ir būtiska efektīvai siltuma pārvaldības stratēģijām.

Miniatūrajam modelim siltuma avotu un tā siltuma plūsmas ceļu raksturo termiskā pretestība, bet termisko pretestību nosaka izmantotais materiāls, kvalitāte un izmērs.

Modelēšana parāda, kā siltums plūst no siltuma avota, un ir arī pirmais solis, lai novērtētu komponentus, kas izraisa termiskus avārijas to pašu siltuma izkliedes dēļ.

Piemēram, ierīču piegādātāji, piemēram, augstas siltuma izkliedes IC, MOSFET un IGBT, parasti nodrošina termiskos modeļus, kas var sniegt detalizētu informāciju par siltuma ceļu no siltuma avota līdz ierīces virsmai.

Kad ir zināma katras sastāvdaļas termiskā slodze, nākamais solis ir modelēšana makro līmenī, kas ir gan vienkārša, gan sarežģīta: Pielāgojiet gaisa plūsmas lielumu caur dažādiem siltuma avotiem, lai tā temperatūra būtu zem pieļaujamās robežas; izmantojiet gaisa temperatūru, nepiespiestā gaisa plūsmas pieejamo plūsmu, ventilatora gaisa plūsmu un citus faktorus, lai veiktu pamata aprēķinus, lai aptuveni izprastu temperatūras situāciju.

Nākamais solis ir izmantot katra siltuma avota modeli un atrašanās vietu, PC plates, korpusa virsmu un citus faktorus, lai veiktu sarežģītāku visa produkta un tā iepakojuma modelēšanu.

Visbeidzot, modelēšanai ir jāatrisina divas problēmas: maksimālās un vidējās izkliedes problēma. Piemēram, līdzsvara stāvokļa komponentam ar nepārtrauktu 1 W siltuma izkliedi un ierīcei ar 10 W siltuma izkliedi, bet ar 10% periodisku darba ciklu ir dažādi termiskie efekti.

Tas nozīmē, ka vidējā siltuma izkliede ir vienāda, un saistītā siltuma masa un siltuma plūsma radīs atšķirīgu siltuma sadalījumu. Lielākā daļa CFD lietojumprogrammu var apvienot statisko un dinamisko analīzi.

Fiziskā savienojuma nepilnība starp komponenta virsmu un miniatūru modeli, piemēram, fiziskais savienojums starp IC pakotnes augšdaļu un siltuma izlietni.

Ja savienojumam ir mazs attālums, šī ceļa siltuma pretestība palielināsies, un ir nepieciešams aizpildīt kontaktvirsmu ar termisko spilventiņu, lai uzlabotu ceļa siltumvadītspēju.

Termiskā vadība var samazināt barošanas avota un iekšējās vides komponentu temperatūru, kas var pagarināt produkta kalpošanas laiku un uzlabot uzticamību.

Taču siltuma pārvaldība ir integrēts jēdziens, ja tas ir sadalīts līdz sīkumiem, tas ir milzīgs temats.

Tas ietver lieluma, jaudas, efektivitātes, svara, uzticamības un izmaksu kompromisus.Jāizvērtē projekta prioritāte un ierobežojumi.