Elektrikli cihazın termal direnci nasıl azaltılır
Ekipmanlar daha güçlü ve kompakt hale geldikçe, farklı endüstrilerdeki mühendisler elektronik ürünlerin termal yönetimi konusunda aralıksız çaba göstermektedir. Fanlar, sıvı soğutucular ve ısı iletim tüpleri gibi yüksek sıcaklıkta ısı ileten cihazlar yoluyla ısı enerjisini uzaklaştırabilen birçok yaratıcı çözüm olmasına rağmen, cihazın kendisi de termal performansı temelden optimize etmek için çok fazla ilerleme kaydetmiştir.
Çalışma sıcaklığı:
IoT ekipmanı, tıbbi aletler veya endüstriyel sensör cihazları gibi son ürünleri tasarlarken hemen hemen her cihaz, maksimum ortam çalışma sıcaklığını parametre olarak alır. Maksimum ortam sıcaklığı, ekipmanın performansının kabul edilebilir bir standarda ulaşması ve fiziksel özelliklerinin zarar görmemesi için cihazın üreticisi tarafından belirlenir. Örneğin, bazı anahtarlama transistörleri çok yüksek güç yüklerine dayanabilir, ancak iç yarı iletken bağlantıları çok yüksek ortam sıcaklığına maruz kaldığında eriyecektir. Ayrıca sıcaklık malzemenin iletkenliğini doğrudan etkileyecektir. Maksimum çalışma sıcaklığının aşılması durumunda cihazın performansı değişebilir.
Isıyı kaynaktan uzaklaştırın:
Çoğu güç dönüştürme cihazı ve IC gibi sabit dahili güç tüketimi ve ortam sıcaklığı eşik değerlerine sahip cihazlarda, muhafazanın yüzey sıcaklığı dahili termal dirence ve ısı transferinin verimliliğine bağlıdır. İç termal direnç, ısı kaynağından cihaz yüzeyine ısı transferinin verimliliğini tanımlar. Ancak çoğu insanın aklına ısı yönetimi dendiğinde, cihazlardan çevreye ısı transferinin verimliliği, konvektif, iletken veya radyant ısı transferi akıllarına gelecektir. Bu yöntemler genellikle pasif ısı eşanjörleri, fanlar, sıvı soğutma sistemleri, ısı boruları ve soğutuculardır.
İyi bir kabuk sıcaklığını korumanın en iyi yolu, ekipmanın iç termal direncini ve çevreye ısı dağıtım verimliliğini doğrudan değiştirmektir. Mükemmel bir termal yönetim cihazı sıfır termal dirence ve sonsuz ısı yayılımına sahiptir. Bununla birlikte, cihazlar gerçek dünyadaki malzemelerden yapıldığından, her malzemenin kendine özgü termal direnç özelliklerine sahip olduğundan ve hiçbir sistem ısıyı mükemmel bir şekilde aktaramadığından, sistem tasarımcıları tasarımın ilk aşamasından itibaren her önemli cihazın termal performansını optimize etmeye çalışmalıdır.
Sabit değişken:
Bildiğimiz gibi uygulamanın çeşitli parametreleri genellikle sabittir, dolayısıyla tasarımın bu gereksinimleri karşılayacak şekilde geliştirilmesi gerekir. Bazı durumlarda cihazın verimliliği, ortam sıcaklığı ve sistemin ısı transfer mekanizması nihai uygulamaya bağlıdır. Çoğu durumda, eğer cihazın kabul edilebilir çalışma koşullarına ve düşük muhafaza sıcaklığına ulaşması gerekiyorsa, tek yol dahili termal tasarımı iyileştirmek ve düşük dahili termal dirence sahip cihazı seçmektir.
