Toitemooduli soojuse hajumise režiimi kirjeldus
Toitemoodulite jaoks on kolm soojuse hajutamise meetodit: konvektsioon, juhtivuse ja kiirgus. Praktilistes rakendustes kasutab enamik neist konvektsiooni peamise soojuse hajutamise meetodina. Kui konstruktsioon on sobiv koos kahe soojus hajumismeetodiga ja kiirgusega, maksimeeritakse mõju. Kui aga disain on sobimatu, põhjustab see kahjulikke mõjusid. Seetõttu on toitemooduli projekteerimisel muutunud oluliseks lüliks soojuse hajutamise süsteemi projekteerimine.
1. Konvektsioonjahutusmeetod
Konvektsiooni soojuse hajumine viitab soojuse ülekandmisele läbi vedeliku keskmise õhu, et saavutada soojuse hajumise efekt. See on meie ühine soojuse hajutamise meetod. Konvektsioonimeetodid jagunevad tavaliselt kahte tüüpi: sunnitud konvektsioon ja loomulik konvektsioon. Sundkonvektsioon viitab soojuse ülekandmisele kütteobjekti pinnalt voolavale õhule ja looduslik konvektsioon viitab soojuse ülekandmisele kütteobjekti pinnalt ümbritsevale õhule madalamal temperatuuril. Loodusliku konvektsiooni kasutamise eelised on lihtne rakendamine, madalad kulud, välise jahutusventilaatori puudumine ja kõrge töökindlus. Selleks, et sunnitud konvektsioon jõuaks tavapäraseks kasutamiseks substraadi temperatuurini, vajab see suuremat jahutusradiaatorit ja võtab ruumi.
Pöörake tähelepanu loodusliku konvektsioonradiaatori disainile. Kui horisontaalsel radiaatoril on halb soojuse hajumise efekt, tuleb radiaatori pindala horisontaalsel paigaldamisel asjakohaselt suurendada või sundida konvektsiooni soojust hajutama.
2. Juhtivuse soojuse hajumise meetod
Toitemooduli kasutamisel tuleb substraadi soojus viia soojusjuhtiva elemendi kaudu kaugele soojust hajutavale pinnale, nii et substraadi temperatuur oleks võrdne soojust hajutava pinna temperatuuri summaga, soojust juhtiva elemendi temperatuuri tõusuga ja kahe kontaktpinna temperatuuri tõusuga.
Sel viisil saab soojusenergiat lenduda tõhusas ruumis, et tagada komponentide normaalsed töötavad. Soojuselemendi soojuskindlus on otseselt proportsionaalne pikkusega ja pöördvõrdeline selle ristlõikeala ja soojusjuhtivusega. Kui paigaldusruumi ja kulusid ei arvestata, tuleb kasutada väikseima soojustakistusega radiaatorit. Kuna toiteallika substraadi temperatuur langeb veidi, paraneb rikete vaheline keskmine aeg oluliselt, paraneb toiteallika stabiilsus ja kasutusiga pikem.
Temperatuur on oluline tegur, mis mõjutab toiteallika jõudlust, nii et radiaatori valimisel peaksite keskenduma selle tootmismaterjalidele. Praktilistes rakendustes juhitakse mooduli tekitatud soojus substraadist jahutusradiaatorisse või soojust juhtivasse elementi. Toitesubstraadi ja soojust juhtiva elemendi kontaktpinnal on siiski temperatuuri erinevus ning seda temperatuuri erinevust tuleb kontrollida.
Substraadi temperatuur peaks olema kontaktpinna temperatuuri tõusu 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 piires, st 0,005 tolli piires.
Pinna ebatasasuse kõrvaldamiseks tuleb kontaktpind täita termilise juhtivliimi või termilise padjaga. Pärast asjakohaste meetmete võtmist saab kontaktpinna soojuskindlust vähendada alla 0,1 °C/W. Temperatuuri tõusu saab vähendada ainult soojuse hajumise ja soojustakistuse või energiatarbimise vähendamisega. Toiteallika maksimaalne väljundvõimsus on seotud rakenduskeskkonna temperatuuriga. Mõjuparameetrid hõlmavad üldiselt järgmist: võimsuskadu, soojustakistus ja maksimaalne toiteallika temperatuur. Kõrge efektiivsuse ja parema soojuse hajumisega toiteallikatel on madalam temperatuuri tõus ja nende kasutataval temperatuuril on nimivõimsuse marginaal. Väiksema efektiivsusega või halva soojuse hajumisega toiteallikad tõusevad kõrgema temperatuuriga, kuna vajavad õhu jahutamist või vajavad neid kasutamiseks.
3. Kiirgussoojuse hajumise meetod
Kiirgussoojuse hajumine on soojuse järjestikune kiirgusülekanne, mis tekib siis, kui kaks erineva temperatuuriga liidest on üksteisega silmitsi. Kiirguse mõju ühe objekti temperatuurile sõltub paljudest teguritest, nagu erinevate komponentide temperatuuri erinevus, komponentide väliskülg, komponentide asukoht ja nende vaheline kaugus. Praktilistes rakendustes on neid tegureid raske kvantifitseerida ja koos ümbritseva keskkonna enda kiirgava energiavahetuse mõjuga on raske täpselt arvutada kiirguse segast mõju temperatuurile.
Praktilistes rakendustes ei ole toiteallikal võimalik kasutada ainult kiirgussoojuse hajumist, sest see meetod võib üldiselt hajutada ainult 10% või vähem kogu soojusest. Tavaliselt kasutatakse seda peamise soojuse hajutamise meetodi abivahendina ja seda ei arvestata tavaliselt termilises konstruktsioonis. Selle mõju temperatuurile. Toiteallika tööolekus on selle temperatuur üldiselt kõrgem kui väliskeskkonna temperatuur ja kiirgusülekanne aitab üldist soojuse hajumist. Kuid erilistel asjaoludel põhjustavad toiteallika lähedal asuvad soojusallikad, nagu suure võimsusega takistid, seadmeplaadid jne, nende objektide kiirgus toiteallika mooduli temperatuuri tõusu.
