منبع تغذیه خنک کننده

ماژول منبع تغذیه در فرآیند تبدیل ولتاژ اتلاف انرژی دارد. تولید انرژی حرارتی منجر به گرم شدن ماژول می شود، راندمان تبدیل منبع تغذیه را کاهش می دهد، به طور مستقیم بر عملکرد عادی ماژول قدرت تأثیر می گذارد و ممکن است مستقیماً بر عملکرد سایر دستگاه های اطراف تأثیر بگذارد.

سه روش اساسی برای انتقال انرژی ماژول قدرت از ناحیه با دمای بالا به ناحیه دمای پایین وجود دارد: تابش، انتقال و همرفت.

تابش - تشعشع: انتقال القای الکترومغناطیسی حرارت بین دو جسم با دماهای مختلف.

انتقال: انتقال حرارت از طریق محیط جامد.

همرفت: انتقال حرارت از طریق محیط سیال (گاز).

در کاربردهای خاص مختلف، اثرات سه روش انتقال حرارت نیز متفاوت است. در بیشتر کاربردها، همرفت روش انتقال حرارت هسته است. اگر دو روش دیگر اتلاف گرما اضافه شود، اثر واقعی بهتر است. با این حال، در برخی موارد، این دو روش ممکن است اثرات نامطلوبی نیز داشته باشند. بنابراین، هنگام طراحی یک سیستم اتلاف حرارت با کیفیت بالا، باید هر سه روش انتقال حرارت را با دقت و به طور کامل در نظر گرفت.

سه روش موثر برای گرم کردن ماژول برق وجود دارد:

1-خنک کننده منبع تشعشع:

در بیشتر موارد، منبع تشعشع تنها 10 درصد یا کمتر از کل ارزش حرارتی را از بین می برد. بنابراین، خنک‌کننده تشعشعی معمولاً فقط به عنوان یک راه کمکی غیر از روش اتلاف حرارت هسته استفاده می‌شود و تأثیر مستقیم آن بر دمای ماژول قدرت به طور کلی در طراحی حرارتی به طور کامل در نظر گرفته نمی‌شود. در کاربردهای خاص، دمای ماژول کنترل مبدل به طور کلی بالاتر از دمای طبیعی محیط است. بنابراین، انتقال انرژی جنبشی تابشی منجر به اتلاف گرما می شود.

در طراحی حرارتی، قطعات نسبی اجزای اطراف ماژول کنترل مبدل باید مطابق با تاثیر مستقیم تابش گرما به صورت علمی مرتب شوند. هنگامی که اجزای سوزاندن نزدیک به ماژول کنترل مبدل هستند، به منظور تضعیف اثر گرمایش منبع تابش، پره های نازک تخته عایق حرارتی باید بین ماژول کنترل و اجزای جوشانده قرار داده شود.

2. خنک کننده انتقال:

استفاده از مواد اولیه مناسب و سطح مقطع نیز می تواند به طور موثر مقاومت حرارتی اجزای انتقال حرارت را کاهش دهد. زمانی که فضای نصب و هزینه مجاز باشد، باید از هیت سینک با کمترین مقدار مقاومت حرارتی استفاده شود. تولید و ساخت مواد اولیه هیت سینک از عوامل کلیدی موثر بر کارایی است، بنابراین هنگام انتخاب باید به جنبه های زیادی توجه کنیم. در اکثر کاربردها، گرمای تولید شده توسط ماژول قدرت از زیرلایه به رادیاتور یا اجزای انتقال حرارت منتقل می شود.

3. خنک کننده همرفت:

خنک کاری همرفتی یک روش متداول برای دفع گرما است. همرفت به طور کلی به همرفت طبیعی و همرفت اجباری تقسیم می‌شود. گرما از سطح بلوک گرمایش به هوای ساکن اطراف با دمای پایین منتقل می شود که به آن همرفت طبیعی می گویند. گرما از سطح بلوک گرمایشی به هوای جاری منتقل می شود که به آن همرفت اجباری می گویند.

مزایای جابجایی طبیعی به راحتی قابل درک است، بدون فن الکتریکی، هزینه کم و قابلیت اطمینان بالا در اتلاف گرما است. با این حال، در مقایسه با جابجایی اجباری، برای رسیدن به همان دمای بستر، حجم هیت سینک بسیار زیاد است.

دمای بالا تاثیر زیادی بر قابلیت اطمینان ماژول قدرت دارد. کاهش راندمان تبدیل منبع تغذیه نه تنها ممکن است مستقیماً بر عملکرد عادی ماژول برق تأثیر بگذارد، بلکه مستقیماً بر عملکرد و عمر سرویس سایر دستگاه‌های اطراف نیز تأثیر بگذارد.