Toitemooduli soojuse hajumise režiimi kirjeldus
Toitemoodulite jaoks on kolm soojuse hajumise meetodit: konvektsioon, juhtivus ja kiirgus. Praktilistes rakendustes kasutab enamik neist peamise soojuse hajutamise meetodina konvektsiooni. Kui konstruktsioon on sobiv, kombineerituna kahe soojuse hajumise meetodiga, milleks on juhtivus ja kiirgus, on efekt maksimaalne. Kui disain on aga vale, põhjustab see negatiivseid tagajärgi. Seetõttu on toitemooduli projekteerimisel oluliseks lüliks saanud soojuseraldussüsteemi projekteerimine.
1. Konvektsioonjahutusmeetod
Konvektsioonsoojuse hajumine viitab soojuse ülekandmisele vedela keskkonna õhu kaudu, et saavutada soojuse hajumise efekt. See on meie levinud soojuse hajutamise meetod. Konvektsioonimeetodid jagunevad üldiselt kahte tüüpi: sundkonvektsioon ja loomulik konvektsioon. Sundkonvektsioon viitab soojuse ülekandmisele kütteobjekti pinnalt voolavale õhule ja loomulik konvektsioon soojuse ülekandumist kütteobjekti pinnalt ümbritsevasse õhku madalamal temperatuuril. Loodusliku konvektsiooni kasutamise eelised on lihtne teostus, madal hind, välise jahutusventilaatori puudumine ja kõrge töökindlus. Selleks, et sundkonvektsioon jõuaks tavakasutusel substraadi temperatuurini, vajab see suuremat jahutusradiaatorit ja võtab ruumi.
Pöörake tähelepanu loomuliku konvektsiooniga radiaatori konstruktsioonile. Kui horisontaalsel radiaatoril on halb soojuseraldusvõime, tuleks radiaatori pindala vastavalt suurendada või kasutada sundkonvektsiooni, et horisontaalselt paigaldades soojust hajutada.
2. Juhtivuse soojuse hajumise meetod
Kui toitemoodul on kasutusel, tuleb substraadil olev soojus läbi soojust juhtiva elemendi juhtida kaugele soojust hajutavale pinnale nii, et põhimiku temperatuur oleks võrdne soojust hajutava elemendi temperatuuri summaga. pind, soojusjuhtiva elemendi temperatuuri tõus ja kahe kontaktpinna temperatuuri tõus. Sel viisil saab soojusenergiat tõhusas ruumis lenduda, et tagada komponentide normaalne töö. Soojuselemendi soojustakistus on otseselt võrdeline pikkusega ja pöördvõrdeline selle ristlõike pindala ja soojusjuhtivusega. Kui paigaldusruumi ja maksumust ei arvestata, tuleks kasutada väikseima soojustakistusega radiaatorit. Kuna toiteallika substraadi temperatuur langeb veidi, paraneb märkimisväärselt rikete vaheline keskmine aeg, paraneb toiteallika stabiilsus ja pikeneb kasutusiga.
Temperatuur on oluline tegur, mis mõjutab toiteallika jõudlust, nii et radiaatori valimisel peaksite keskenduma selle valmistamise materjalidele. Praktilistes rakendustes juhitakse mooduli tekitatud soojus substraadilt jahutusradiaatorisse või soojust juhtivasse elemendisse. Toitealuse ja soojust juhtiva elemendi vahelisel kontaktpinnal on aga temperatuuride erinevus ja seda temperatuurierinevust tuleb kontrollida. Aluspinna temperatuur peaks olema kontaktpinna temperatuuritõusu ja soojust juhtiva elemendi temperatuuri summa. Kui seda ei kontrollita, on kontaktpinna temperatuuri tõus eriti oluline. Seetõttu peaks kontaktpinna pindala olema võimalikult suur ja kontaktpinna siledus peaks olema 5 miili, st 0,005 tolli piires.
Pinna ebatasasuste kõrvaldamiseks tuleks kontaktpind täita soojusjuhtiva liimi või termopadjaga. Pärast asjakohaste meetmete rakendamist saab kontaktpinna soojustakistust vähendada alla 0,1°C/W. Temperatuuri tõusu saab vähendada ainult soojuse hajumist ja soojustakistust või energiatarbimist vähendades. Toiteallika maksimaalne väljundvõimsus on seotud rakenduskeskkonna temperatuuriga. Mõjutavate parameetrite hulka kuuluvad üldiselt: võimsuskadu, soojustakistus ja toiteallika maksimaalne temperatuur. Suure kasuteguriga ja parema soojuse hajutusega toiteallikatel on madalam temperatuuritõus ja nende kasutataval temperatuuril on nimivõimsuse juures marginaal. Madalama kasuteguriga või halva soojuseraldusvõimega toiteallikatel on kõrgem temperatuur, kuna need vajavad õhkjahutust või neid tuleb kasutamiseks vähendada.
3. Kiirgussoojuse hajumise meetod
Kiirgussoojuse hajumine on soojuse järjestikune kiirgusülekanne, mis toimub siis, kui kaks erineva temperatuuriga liidest on vastamisi. Kiirguse mõju ühe objekti temperatuurile sõltub paljudest teguritest, nagu erinevate komponentide temperatuuride erinevus, komponentide väliskülg, komponentide asukoht ja nendevaheline kaugus. Praktilistes rakendustes on neid tegureid raske kvantifitseerida ja koos ümbritseva keskkonna' enda kiirgusenergiavahetuse mõjuga on raske täpselt arvutada kiirguse segaseid mõjusid temperatuurile.
Praktilistes rakendustes on toiteallikal võimatu kasutada ainult kiirgussoojuse hajumist, kuna see meetod suudab üldiselt hajutada vaid 10% või vähem kogu soojusest. Tavaliselt kasutatakse seda peamise soojuse hajutamise meetodi abivahendina ja termilises projekteerimises seda üldiselt ei arvestata. Selle mõju temperatuurile. Toiteallika tööolekus on selle temperatuur üldiselt kõrgem kui väliskeskkonna temperatuur ja kiirgusülekanne aitab kaasa üldisele soojuse hajumisele. Kuid erilistel asjaoludel võivad toiteallika läheduses asuvad soojusallikad, nagu suure võimsusega takistid, seadmeplaadid jne, nende objektide kiirgus põhjustada toitemooduli temperatuuri tõusu.
