Termiline lahendus tööstuslikule lülitile
Me kõik teame, et kui elektroonikatoodetel on halb soojuse hajumine, väheneb kiibi töö efektiivsus oluliselt. Kui see ületab lubatud töötemperatuuri, jookseb see kokku või põleb isegi seadmed läbi. Seega tuleb tööstuslike lülitite projekteerimisel pöörata piisavalt tähelepanu soojuse hajumise projekteerimisele, valida sobiv soojuslahendus ja parameetrid.
Tööstuslike lülitiseadmete soojusdisain hõlmab peamiselt kolme tüüpi tehnoloogiaid: jahutusradiaatorite paigaldamata jätmine, jahutusradiaatorite paigaldamine ja vedelikjahutus.
1. Jahutusradiaatorit ei paigaldata, tavaliselt väikese võimsusega seadme jahutamiseks, ja projekteerimine lähtub kolmest järgmisest aspektist, et parandada soojuse hajumise tõhusust ilma radiaatorit paigaldamata.
Esimene meetod on juhtivussoojuse hajumine, mille abil saab soojusülekande komponentide valmistamiseks kasutada kõrge soojusjuhtivusega materjale või vähendada kontakti soojustakistust ja lühendada soojusteed nii palju kui võimalik.
Teine tüüp on konvektiivne soojuseraldus, mis hõlmab kahte meetodit: loomulik konvektsioonsoojuse hajumine ja sundkonvektsiooniga soojuseraldus. Loomuliku konvektsiooniga soojuse hajumisel tuleks tähelepanu pöörata järgmistele punktidele: trükkplaatide ja komponentide projekteerimisel tuleb jätta lisaruumi; Komponentide paigutamisel tuleks tähelepanu pöörata temperatuurivälja mõistlikule jaotusele; Suurendage kontaktpinda konvektiivse kandjaga
Kolmas meetod on soojuskiirguse karakteristikute ärakasutamine, mida on võimalik saavutada kütteelemendi pinnakareduse suurendamise, kiirgava elemendi ümbritseva keskkonna temperatuuri erinevuse suurendamise või kiirgava elemendi pindala suurendamise teel.
See disain, mis ei vaja täiendavaid jahutusradiaatoreid, juhib üldiselt kiibi soojuse toote väliskestani, suurendab soojusvahetusala ja mängib rolli kiirel jahutamisel. Samal ajal avatakse ka šassii ventilatsiooniavad või lisatakse süsteemi ventilaatorid, et suurendada soojusvahetust šassii sise- ja väliskülje vahel.
2. Õhkjahutusradiaatori lisamine:
Lisades õhkjahutusradiaatori, saame seadme lihtsalt jahtuda aktiivse jahutuse või sundõhkjahutuse abil, kuid siiski peame arvestama järgmiste punktidega:
1. Jahutusradiaatori valik. Jahutusradiaatori valiku põhimõte on valida võimalikult väikese mahuga ja kerge jahutusradiaator eeldusel, et oleks tagatud piisav soojuse hajumine, et säästa siseruumi ja vähendada toiteadapteri kogumassi.
2. Jahutusradiaatori paigaldamine. Jahuti paigaldamisel tuleb valida võimalikult väikese soojuseralduse ja soojustakistusega paigaldusviis.
3. Minimeerige liidese soojustakistus. Jahutusradiaatori pind peab olema tasane ja sile, peale kantud silikoonmäärde või soojusjuhtiva tihendiga, et vähendada radiaatori ja toitepooljuhi kontaktsoojustakistust.
3. Jahutusventilaatori konstruktsioon:
Tavalise kaubandusliku lüliti ventilaator töötab alati täiskiirusel (SPD), mis mitte ainult ei põhjusta energia raiskamist ja suurendab üldist müra, vaid suurendab ka tarbetut elektritootmist ja tolmu kogunemist šassii sisemusse. Veelgi olulisem on see, et ventilaatori eluiga täiskiirusel on umbes 20 000 tundi, mis on 2,28 aastat (SANYOFANDATASHEET andmetel). Pärast 20 000 tundi väheneb ventilaatori kiirus järk-järgult, põhjustades kogu masina ebastabiilsust. Seda varjatud ohtu on aga seireüksuste puudumise tõttu raske tuvastada. Näiteks kui tööstuslike lülitite paketikadude määr järk-järgult suureneb, ei ole lihtne tuvastada, et see on tingitud ventilaatori vananemisest, kiiruse vähenemisest ja liiga paksu tolmu kogunemisest, mis põhjustab võtme temperatuuri. šassii sees olevad komponendid tõusevad üles.
Lülitite projekteerimise varases staadiumis peaksime küttekiibi töötemperatuuri seadmiseks täielikult arvestama seadmete töökeskkonda ja kõigi elektroonikakomponentide kõrgeimat töötemperatuuri. Seejärel peaksime emaplaadi ja kesta konstruktsiooni kavandamisel kaaluma ka jahutusradiaatori konstruktsiooni, et kooskõlastada soojus- ja konstruktsioonikujundus parima sobitusskeemiga ning täita seadmete töö erinevaid nõudeid.
