Güç kaynağını soğutmak için iyi bir iş çıkarmanın yolları nelerdir?

Elektrik mühendisleri"güç yönetimi" teriminden bahsettiğinde, çoğu insan MOS tüpleri, dönüştürücüler, transformatörler vb.

Aslında, güç yönetimi bundan çok daha fazlasıdır.

Güç kaynağı çalışırken ısı üretecek ve sürekli sıcaklık artışı, sonunda sistem arızalarına yol açabilecek performans değişikliklerine neden olacaktır. Ayrıca ısı, bileşenlerin ömrünü kısaltacak ve uzun vadeli güvenilirliği etkileyecektir.

Bu nedenle, güç yönetimi aynı zamanda termal yönetimi de içerir. Termal yönetimle ilgili olarak anlaşılması gereken iki bakış açısı vardır:

& quot; Mikro" sorunlar

Aşırı ısı oluşumu nedeniyle tek bir bileşen aşırı ısındı, ancak sistemin geri kalanının ve kasanın sıcaklığı sınır dahilinde.

& quot;Makro" sorunlar Birden fazla ısı kaynağından gelen ısı birikimi nedeniyle tüm sistemin sıcaklığı çok yüksek.

Mühendisin, termal yönetim sorunlarından kaçının mikro ve makro olduğunu ve ikisi arasındaki korelasyon derecesini belirlemesi gerekir.

Basit anlayış, ısı üreten bir bileşenin sıcaklık artışı izin verilen limiti aşsa ve tüm sistemin ısınmasına neden olsa bile, bu, tüm sistemin aşırı ısındığı anlamına gelmez, ancak bileşen tarafından üretilen aşırı ısı, dağılmak.

Peki ısı nereye gidiyor?

Daha soğuk bir yere dağılmış, sistemin ve şasenin bitişik parçası olabilir veya şasenin dışında olabilir (sadece dış sıcaklığın iç sıcaklıktan düşük olduğu durumlarda mümkündür).

Modelleme ve kapsamlı simülasyon Ayrı pasif sistemler boyut olarak daha büyüktür, ancak daha güvenilir ve verimlidir ve pasif soğutmanın tek başına kullanılamadığı durumlarda fanlar rol oynayabilir.

Soğutma için hangi sistemin seçileceği genellikle zor bir karardır.

Bu sırada verimli termal yönetim stratejileri için gerekli olan modelleme ve simülasyon yoluyla soğutma havasının ne kadar gerekli olduğunun ve soğutmanın nasıl sağlanacağının belirlenmesi gerekmektedir.

Minyatür model için, ısı kaynağı ve ısı akış yolu, ısıl dirençleri ile karakterize edilir ve ısıl direnç, kullanılan malzeme, kalite ve boyut tarafından belirlenir.

Modelleme, ısı kaynağından ısının nasıl aktığını gösterir ve aynı zamanda kendi ısı yayılımları nedeniyle termal kazalara neden olan bileşenlerin değerlendirilmesinde ilk adımdır.

Örneğin, yüksek ısı yayılımlı IC'ler, MOSFET'ler ve IGBT'ler gibi cihaz tedarikçileri genellikle ısı kaynağından cihazın yüzeyine kadar olan termal yolun ayrıntılarını sağlayabilen termal modeller sağlar.

Her bileşenin termal yükü bilindiğinde, sonraki adım hem basit hem de karmaşık olan bir makro düzeyde modellemektir: Sıcaklığını izin verilen sınırın altında tutmak için çeşitli ısı kaynaklarından geçen hava akışının boyutunu ayarlayın; sıcaklık durumunu kabaca anlamak için temel hesaplamaları yapmak için hava sıcaklığını, zorlamasız hava akışını mevcut akışı, fan hava akışını ve diğer faktörleri kullanın.

Bir sonraki adım, tüm ürünün ve ambalajının daha karmaşık modellemesini gerçekleştirmek için her bir ısı kaynağının, PC kartının, kabuk yüzeyinin ve diğer faktörlerin modelini ve konumunu kullanmaktır.

Son olarak, modellemenin iki sorunu çözmesi gerekir: Pik ve ortalama yayılım sorunu. Örneğin, 1W'lık sürekli termal yayılımlı bir kararlı durum bileşeni ve 10W'lık termal yayılımlı ancak %10 aralıklı görev döngüsüne sahip bir cihaz, farklı termal etkilere sahiptir.

Yani ortalama ısı dağılımı aynıdır ve ilgili ısı kütlesi ve ısı akışı farklı ısı dağılımları üretecektir. Çoğu CFD uygulaması statik ve dinamik analizi birleştirebilir.

IC paketinin üstü ile ısı emici arasındaki fiziksel bağlantı gibi, bileşenin yüzeyi ile minyatür model arasındaki fiziksel bağlantının kusurlu olması.

Bağlantı küçük bir mesafeye sahipse, bu yolun termal direnci artacaktır ve yolun termal iletkenliğini arttırmak için temas yüzeyini bir termal ped ile doldurmak gerekir.

Termal yönetim, güç kaynağındaki ve iç ortamdaki bileşenlerin sıcaklığını düşürerek ürün ömrünü uzatabilir ve güvenilirliği artırabilir.

Ancak termal yönetim entegre bir kavramdır, eğer ayrıntılara indirgenirse çok büyük bir konudur.

Boyut, güç, verimlilik, ağırlık, güvenilirlik ve maliyetin değiş tokuşunu içerir.Projenin önceliği ve kısıtları değerlendirilmelidir.