Quvvat modullarining issiqlik tarqalishining uchta samarali usuli
Quvvat moduli energiyasini yuqori haroratli hududdan past haroratli hududga o'tkazishning uchta asosiy usuli mavjud: radiatsiya, uzatish va konveksiya.
Radiatsiya: Har xil haroratdagi ikkita blok o'rtasida hosil bo'ladigan issiqlikning elektromagnit induksiya o'tkazuvchanligi.
Transmissiya: issiqlik hosil bo'lishini qattiq muhit orqali o'tkazish.
Konveksiya: issiqlikning suyuq muhit (gaz) orqali o'tishi.
Turli xil maxsus ilovalarda issiqlik uzatishning barcha uchta usuli ko'pincha turli darajadagi ta'sirga ega. Ko'pgina ilovalarda konvektsiya issiqlik uzatishning eng muhim usuli hisoblanadi. Boshqa ikkita issiqlik tarqalish usuli qo'shilsa, haqiqiy ta'sir yaxshiroq bo'ladi. Biroq, ba'zi hollarda, bu ikki usul ham teskari ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun yuqori sifatli issiqlik tarqalish tizimini loyihalashda barcha uchta issiqlik uzatish usuli diqqat bilan ko'rib chiqiladi.
quvvat moduli
1, radiatsiya manbai, issiqlik tarqalishi
Har xil haroratga ega bo'lgan ikkita interfeys bir-biriga qarama-qarshi bo'lsa, bu issiqlikning uzluksiz radiatsiya uzatilishiga olib keladi.
Radiatsiyaning ma'lum bloklarning haroratiga yakuniy ta'siri ko'plab omillar bilan belgilanadi: turli komponentlarning harorat farqi, tegishli komponentlarning yo'nalishi, komponentlar yuzasining silliqligi va ularning o'zaro oraliqlari va boshqalar.. Chunki hech qanday yo'l yo'q. bu elementni miqdoriy tahlil qilish, shuningdek, atrof-muhitning ta'siri'ning o'ziga xos radiatsion kinetik energiya almashinuvi, radiatsiyaning haroratga zararini o'lchash juda murakkab va uni aniq hisoblash qiyin.
Kommutatsiya quvvati konvertori boshqaruv modulining maxsus qo'llanilishida konvertorni sovutish usuli sifatida faqat radiatsiya issiqlik tarqalishiga tayanish dargumon. Ko'pgina hollarda, nurlanish manbai jami issiqlik ishlab chiqarishning atigi 10% yoki undan kamroq qismini tarqatadi. Shuning uchun, radiatsion issiqlik odatda asosiy issiqlik tarqalish usuliga qo'shimcha ravishda faqat yordamchi usul sifatida ishlatiladi va odatda termal dizayn rejasida hisobga olinmaydi. Elektr ta'minoti modulining haroratining ta'siri. Muayyan ilovalarda umumiy konvertor boshqaruv modulining harorati tabiiy muhit haroratidan yuqori. Shuning uchun radiatsiyaviy kinetik energiya almashinuvi issiqlik tarqalishiga yordam beradi. Biroq, ba'zi sharoitlarda, boshqaruv moduli atrofidagi ba'zi issiqlik manbalarining harorati (elektron qurilma platalari, yuqori quvvatli rezistorlar va boshqalar) quvvat modulining haroratidan yuqori bo'ladi va bu ob'ektlarning radiatsion issiqligi haroratni oshiradi. boshqaruv moduli.
Issiqlik tarqalishini loyihalash rejasida konvertorni boshqarish modulining periferik qismlarining nisbiy pozitsiyalari issiqlik nurlanishining ta'siriga qarab ilmiy tartibga solinishi kerak. Issiq komponentlar konvertorni boshqarish moduliga yaqin bo'lganda, radiatsiya manbasining isitish ta'sirini susaytirish uchun issiqlik izolyatsiyalovchi plitasining yupqa qanotlari boshqaruv moduli va issiq komponentlar orasiga kiritilishi kerak.
2, uzatish issiqlik tarqalishi
Ko'pgina ilovalarda quvvat moduli substratida hosil bo'lgan issiqlik issiqlik uzatish komponentlari orqali uzoq issiqlik tarqalish yuzasiga o'tkazilishi kerak. Shunday qilib, quvvat moduli substratining harorati issiqlik tarqalish yuzasining harorati, issiqlik tashuvchisi komponentlarining harorati va har ikkala sirt harorati yig'indisiga teng bo'ladi. Issiqlik o'tkazuvchi komponentlarning termal qarshiligi ikkalasi orasidagi L uzunligiga proportsional va ikkalasi orasidagi tasavvurlar maydoni va issiqlik uzatish tezligiga teskari proportsionaldir. Tegishli xom ashyo va tasavvurlar maydonlaridan foydalanish ham issiqlik tashuvchi komponentlarning termal qarshiligini samarali ravishda kamaytirishi mumkin. O'rnatish joyi va narxiga ruxsat berilganda, eng kam issiqlik qarshiligiga ega radiatordan foydalanish kerak. Shuni esda tutish kerakki, agar quvvat modulining substrat harorati biroz pasaysa, buzilishlar orasidagi o'rtacha vaqt (MTBF) sezilarli darajada oshadi.
Issiqlik moslamalarini ishlab chiqarish uchun xom ashyo samaradorlikka ta'sir qiluvchi asosiy element hisoblanadi, shuning uchun tanlashda siz ko'p jihatlarga e'tibor berishingiz kerak. Ko'pgina ilovalarda quvvat moduli tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik substratdan issiqlik qabul qiluvchiga yoki issiqlik uzatish komponentlariga o'tkaziladi. Shu bilan birga, quvvat moduli substrati va issiqlik uzatish komponentlari o'rtasida sirtda harorat farqi bo'ladi. Ushbu turdagi harorat farqi nazorat qilinishi kerak. Issiqlik qarshiligi issiqlik tarqalishini nazorat qilish zanjirida ketma-ket ulanadi. Substratning harorati sirt harorati va issiqlik uzatish komponentlari bo'lishi kerak. Harorat yig'indisi. Agar u nazorat qilinmasa, sirtning harorat ko'tarilishi juda aniq bo'ladi. Umumiy sirt maydoni imkon qadar katta bo'lishi kerak va sirtning silliqligi 5 milya (0,005 fut) ichida bo'lishi kerak. Sirtning notekisligini yaxshiroq olib tashlash uchun siz sirtni issiqlik o'tkazuvchan elim yoki issiqlik o'tkazgich yostig'i bilan to'ldirishingiz mumkin. ) Tegishli qarshi choralar ko'rilgandan so'ng, sirt termal qarshiligini 0,1 ℃ / Vt dan pastga tushirish mumkin. Faqat issiqlik tarqalishining termal qarshiligini (RTH) kamaytirish yoki quvvat sarfini (Ploss) kamaytirish orqali haroratni kamaytirish va TAmaxni oshirish mumkin. Kommutatsiya quvvat manbaining maksimal quvvati dastur sahnasining harorati bilan bog'liq. Chiqish quvvati yo'qolishiga ta'sir qiluvchi asosiy parametrlar Ploss, termal qarshilik RTH va eng yuqori kommutatsiya quvvat manbai Case harorati TC. Yuqori samaradorlik va eng yaxshi issiqlik tarqalishiga ega bo'lgan kommutatsiya quvvat manbai past haroratga ega bo'ladi. Nominal chiqish quvvati chiqarilganda, ulardan foydalanish mumkin bo'lgan harorat chegara bo'ladi. Kamroq samaradorlik yoki zaif issiqlik tarqalishi bilan kommutatsiya quvvat manbai harorati yuqori bo'ladi. Ular havo bilan sovutilgan yoki derated ilovalar bo'lishi kerak.
3, konveksiya issiqlik tarqalishi
Konveksiya issiqlik tarqalishi Aipu quvvat konvertorlari uchun eng ko'p ishlatiladigan issiqlik tarqalish usuli hisoblanadi. Konvektsiya odatda tabiiy konvektsiya va majburiy konvektsiyaga bo'linadi. Issiq blokning yuzasidan issiqlikning pastroq haroratda atrofdagi statik gazga o'tishi tabiiy konveksiya deb ataladi; issiq blokning yuzasidan issiqlikning suyuq gazga o'tishi majburiy konvektsiya deb ataladi.
Tabiiy konveksiyaning afzalliklari shundaki, uni amalga oshirish juda oson, elektr fanatlarni talab qilmaydi, arzon narxlarda va issiqlik tarqalishida yuqori ishonchlilikka ega. Biroq, majburiy konvektsiyadan farqli o'laroq, bir xil substrat haroratiga erishish uchun katta issiqlik qabul qiluvchisi talab qilinadi.
Tabiiy konveksiya radiatorining dizayni quyidagilarga ham e'tibor berish kerak:
Odatda, issiqlik qabul qiluvchilar uchun faqat vertikal issiqlik moslamalarining asosiy parametrlari berilgan. Gorizontal issiqlik qabul qiluvchining haqiqiy issiqlik tarqalish effekti zaif. Gorizontal o'rnatish zarur bo'lsa, radiatorning maydoni mos ravishda oshirilishi kerak va majburiy konveksiya issiqlik tarqalishi ham ishlatilishi mumkin.
