Toiteallika soojusjuhtimine

Toiteallikas tekitab töö ajal soojust ja pidev temperatuuri tõus põhjustab jõudluse muutusi, mis võib lõpuks viia süsteemi rikkeni; Lisaks lühendab kuumus ka komponentide kasutusiga ja mõjutab pikaajalist töökindlust. Seetõttu hõlmab toitehaldus ka soojusjuhtimist.

Soojusjuhtimine järgib füüsika põhiprintsiipe. Soojusjuhtimiseks on kolm viisi: kiirgus, juhtivus ja konvektsioon. Enamiku elektroonikasüsteemide jaoks on vajalik jahutus lasta soojusel soojusallikast juhtivuse teel lahkuda ja seejärel konvektsiooni teel mujale viia.

Soojusprojekteerimisel on vajaliku juhtivuse ja konvektsiooni tõhusaks realiseerimiseks vaja kombineerida erinevat soojusjuhtimise riistvara. Kõige sagedamini kasutatakse kolme kiirgavat elementi: jahutusradiaator, soojustoru ja ventilaator. jahutusradiaator ja soojustoru on passiivsed jahutussüsteemid ilma toiteallikata, ventilaator aga aktiivne sundõhujahutussüsteem.

Jahutusradiaatori lahendus:

Jahutusradiaator on alumiinium- või vaskkonstruktsioon, mis saab soojusallikast soojust juhtivuse kaudu ja edastab soojuse õhuvoolu (mõnel juhul vette või muudesse vedelikesse), et saavutada konvektsioon. Seal on palju erinevaid jahutusradiaatoreid, nagu stantsimisradiaator, ekstrusioonradiaator, ribi jahutusradiaator, kausta ribi jahutusradiaator, jootmisribi jahutusradiaator jne.

Jahutusradiaatoril pole liikuvaid osi, madalam töökulu, madal rikkerežiim. Kui radiaator on soojusallikaga ühendatud, tekib sooja õhu tõustes loomulikult konvektsioon, mis algab ja jätkab õhuvoolu moodustamist. Kuid suurt soojust edastaval jahutusradiaatoril on suur maht, kõrge hind ja suur kaal ning see tuleb õigesti paigutada, mis mõjutab või piirab trükkplaadi füüsilist paigutust.

HeatPipe'i lahendus:

Soojusallikas muudab töövedeliku soojustorus auruks ja aur kannab soojuse soojustoru külmemasse otsa. Sel lõpus aur kondenseerub vedelikuks ja eraldab soojust, samal ajal kui vedelik naaseb kuumemasse otsa. Gaas-vedelik morfoloogia üleminekuprotsess on pidev ja seda juhib ainult külma ja kuuma otsa temperatuuride erinevus. Jahutusradiaatori või muu jahutusseadme ühendamine külma otsaga võib lahendada blokeeritud õhuvooluga lokaalsete kuumade kohtade soojuse hajumise probleemi.

Ventilaatori lahendus:

Paljudel juhtudel, eriti kui õhuvoolutee on kõver, vertikaalne või blokeeritud, on need tavaliselt ainus viis piisava õhuvoolu saavutamiseks. Ventilaatori võimsust määrav võtmeparameeter on õhuvoolu ühiku pikkus või ühikuline maht minutis. Füüsiline suurus on aga probleem: suur väikese kiirusega ventilaator suudab toota sama õhuvoolu kui väike suure kiirusega ventilaator, seega on suuruse ja kiiruse vahel kompromiss. Koos jahutusradiaatori mooduliga tagab paljudes rakendustes alati hea soojustõhususe.

Soojusjuhtimine võib vähendada toiteallika komponentide ja sisekeskkonna temperatuuri, pikendada toodete kasutusiga ja parandada töökindlust. See hõlmab suuruse, võimsuse, tõhususe, kaalu, töökindluse ja kulude kompromisse. Soojusprojekti tegemisel tuleb hinnata projekti prioriteete ja piiranguid.