Viisi kohtaa tarkentaa hakkuriteholähteen lämpöratkaisua

Tiedämme kaikki, että hakkurivirtalähteen toimiessa syntyy suuri määrä lämpöä. Jos lämpöä ei voida purkaa ajoissa ja pitää kohtuullisella tasolla, hakkuriteholähteen normaali toiminta heikkenee ja hakkuriteholähde vaurioituu vakavissa tapauksissa. Hakkuriteholähteen luotettavuuden parantamiseksi jaan teille tänään useita erityisiä hakkuriteholähteen jäähdytysratkaisuja.

Hakkuriteholähteitä on käytetty laajasti erilaisissa nykyisissä elektroniikkalaitteissa, ja niiden yksikkötehotiheys paranee jatkuvasti. Korkea tehotiheys on määritelty 25w/in3 vuonna 1991, 36w/in3 vuonna 1994, 52w/in3 vuonna 1999 ja 96w/in3 vuonna 2001. Hakkurivirransyötön luotettavuuden parantamiseksi lämpösuunnittelu on olennainen ja tärkeä osa kytkentävirtalähteen suunnittelussa.

Jos lämpötilan nousu hakkuriteholähteen sisällä on liian korkea, se aiheuttaa lämpötilaherkkien puolijohdelaitteiden, elektrolyyttikondensaattoreiden ja muiden komponenttien vikoja. Kun lämpötila ylittää tietyn arvon, vikanopeus kasvaa eksponentiaalisesti. Tilastot osoittavat, että elektronisten komponenttien luotettavuus laskee 10 prosenttia jokaista 2 asteen lämpötilan nousua kohden; elinajanodote 50 asteen lämpötilan nousussa on vain 1/6 siitä, kun lämpötila nousee 25 astetta. Lämpötila on sähkörasituksen lisäksi tärkein hakkuriteholähteiden luotettavuuteen vaikuttava tekijä. Suurtaajuisissa hakkuriteholähteissä on suuritehoiset lämmityselementit, ja lämpötila on yksi tärkeimmistä niiden luotettavuuteen vaikuttavista tekijöistä.

Täydellinen hakkuriteholähteen lämpösuunnittelu sisältää kaksi näkökohtaa: toinen on kuinka ohjataan lämmönlähteen lämmöntuotantoa; toinen on se, miten lämmönlähteen tuottama lämpö haihdutetaan niin, että hakkuriteholähteen lämpötilan nousua ohjataan sallitulla alueella hakkuriteholähteiden luotettavuuden varmistamiseksi.

1. Lämmöntuottoarvon ohjauksen suunnittelu

Hakkuriteholähteen tärkeimmät lämmityskomponentit ovat puolijohdekytkentäputket, tehodiodit, suurtaajuusmuuntajat, suodatininduktorit jne. Eri komponenteilla on erilaiset menetelmät lämmöntuoton ohjaamiseen. Tehoputki on yksi laitteista, joilla on suuri lämmöntuotanto suurtaajuisessa kytkentävirtalähteessä. Sen lämmöntuotannon vähentäminen ei vain voi parantaa tehoputken luotettavuutta, vaan myös parantaa hakkurivirransyötön luotettavuutta ja parantaa keskimääräistä vikojen välistä aikaa (MTBF). ). Kytkinputken lämmöntuotto johtuu häviöstä, ja kytkinputken häviö koostuu kahdesta osasta: kytkentäprosessihäviöstä ja on-tilahäviöstä. Tästä syystä voidaan suorittaa seuraavat toimenpiteet lämmön hallitsemiseksi ja vähentämiseksi.

1. Pienennä on-state-häviötä On-state-häviötä voidaan pienentää valitsemalla kytkin, jolla on pieni päällekytkentävastus.

2. Kytkentähäviö johtuu portin varauksen koosta ja kytkentäajasta. Kytkentähäviön vähentämiseksi voidaan valita laite, jolla on nopeampi kytkentänopeus ja lyhyempi palautumisaika.

3. Häviön vähentäminen on tärkeämpää suunnittelemalla parempia ohjausmenetelmiä ja puskurointitekniikkaa. Esimerkiksi pehmeä kytkentätekniikka voi merkittävästi vähentää tätä menetystä.

4. Vähennä tehodiodin lämmöntuotantoa. Yleensä ei ole olemassa parempaa ohjaustekniikkaa AC-tasasuuntaajan ja vaimennusdiodin häviön vähentämiseksi. Häviötä voidaan pienentää valitsemalla laadukas diodi.

5. Muuntajan toisiopuolen tasasuuntaukseen voidaan valita tehokkaampi synkroninen tasasuuntaustekniikka häviön vähentämiseksi.

6. Suurtaajuisten magneettisten materiaalien aiheuttaman häviön osalta ihovaikutusta tulee välttää mahdollisimman paljon. Ihoilmiön aiheuttaman vaikutuksen vuoksi ongelman ratkaisemiseksi voidaan käyttää menetelmää, jossa useita ohuita emaloituja lankoja käämitään rinnakkain.

2, lämpösuunnittelu kytkentävirtalähteen

Lämmityslaitteen lämmön poistamiseksi mahdollisimman pian hakkuriteholähteen lämmönpoistosuunnittelua harkitaan yleensä seuraavista näkökohdista: jäähdytin, jäähdytyspuhallin, metallipiirilevy, eristävä lämpöä johtava levy jne. Varsinaisessa suunnittelussa on välttämätöntä soveltaa edellä mainittuja menetelmiä kokonaisvaltaisesti virtalähteen suunnittelussa asiakkaan ja itse tuotteen vaatimusten ja parhaan kustannustehokkuussuhteen mukaisesti.

1. Puolijohdelaitteiden jäähdytyselementtisuunnittelu

Koska puolijohdelaitteiden tuottama lämpö on hallitseva tekijä kytkentäteholähteissä, lämpö tulee pääasiassa puolijohdelaitteiden käynnistys-, sammutus- ja johtavuushäviöistä. Piiritopologian osalta nollakytkennän muunnostopologian käyttö resonanssin synnyttämiseen siten, että piirin jännite tai virta kytketään päälle tai pois nollaristeyksessä, voi minimoida kytkentähäviön, mutta se ei voi täysin poistaa kytkentähäviötä. kytkin putki, joten lämmönpoiston käyttö Laite on yleinen ja tärkein menetelmä.

Tehokytkimen puolijohdejäähdytyselementin valinnan perusperiaatteet

(1) Perusperuste jäähdytyselementin valinnassa

Tehopuolijohdelaitteiden jäähdytyselementin valintaa tulee harkita kattavasti laitteen hajaantuneen tehon, laitteen liitos-kotelon lämpövastuksen, kosketuslämpövastuksen ja jäähdytysaineen lämpötilan mukaan.

(2) Vaatimukset laitteen ja jäähdytyslevyn väliselle kiinnitysvoimalle

Jotta laitteen ja jäähdytyselementin välillä olisi hyvä lämpökosketus asennuksen jälkeen, sillä on oltava sopiva asennusvoima tai asennusmomentti. Käytännön sovelluksissa laitteen ja jäähdytyselementin väliin lisätään yleensä kerros lämpöä johtavaa materiaalia parantamaan sen lämmönsiirtotehokkuutta ja vähentämään lämpövastusta näiden kahden välillä.

(3) Jäähdyttimen nimellisjäähdytysolosuhteet

Itsejäähdyttävä patteri: ympäristön lämpötila ei saisi olla korkeampi kuin 40 astetta, jäähdyttimen rivat tulee sijoittaa pystysuoraan asennuksen aikana, ja ylä- ja alapäätypintoja ei saa tukkia, jotta luonnollinen ympäristö ja kanava ovat hyvät. ilmankierto jäähdyttimen ympärillä.

Ilmajäähdytteinen patteri: Tuloilman lämpötila säädetään alle 40 asteen ja tuulen nopeus tulopäässä on mielellään 6 m/s.

Vesijäähdytyspatteri: tuloveden lämpötila ei ole korkeampi kuin 35 astetta. Veden virtaus määräytyy lämmönpoiston kokonaislämmöntarpeen ja tulo- ja poistoveden mitoituslämpötilaeron mukaan.

(4) Lämpöpatterien valinnan kattava harkinta

Patterien valinnassa tulee ottaa kattavasti huomioon lämmönpoistokapasiteetin vaihteluväli, jäähdytysmenetelmä, tekniset parametrit ja patterin rakenteelliset ominaisuudet. Pelkästään teknisistä parametreistä laskettuna laitteessa voi olla kaksi tai kolme patteria, jotka voivat täyttää vaatimukset, mutta se tulisi yhdistää jäähdytykseen ja asennukseen. , yleinen vaihdettavuus ja taloudellisuus on valittu kattavasti.

2. Tuuletin luonnollinen ilmajäähdytys ja pakotettu ilmajäähdytys

Hakkuriteholähteen varsinaisessa suunnitteluprosessissa käytetään yleensä kahta luonnollista ilmajäähdytystä ja puhaltimen pakotettua ilmajäähdytystä. Luonnollista ilmajäähdytteistä jäähdytyselementtiä asennettaessa jäähdytyslevyn siivet tulee asettaa pystysuoraan ylöspäin. Mikäli mahdollista, jäähdytyslevyn asennuspaikan ympärille piirilevylle voidaan porata useita tuuletusreikiä ilman konvektiota helpottamaan.

Pakotettu ilmajäähdytys käyttää tuuletinta pakottamaan ilman konvektiota. Siksi ilmakanavan suunnittelussa jäähdytyslevyn siipien aksiaalisuunnan tulee olla yhdenmukainen tuulettimen poistoilman suunnan kanssa. Hyvän ilmanvaihtovaikutuksen saavuttamiseksi suuremman lämmönpoiston laitteiden tulisi olla lähempänä Poistopuhallin, poistotuulettimen tapauksessa jäähdytyslevyn lämpövastus näkyy alla olevassa taulukossa:

4. Metalli PCB

Hakkuriteholähteiden pienentämisen myötä pinta-asennuskomponentteja käytetään laajalti todellisissa tuotteissa, ja jäähdytyselementtien asentaminen teholaitteisiin on tällä hetkellä vaikeaa. Tällä hetkellä tämän ongelman ratkaisemiseksi metallisia piirilevyjä käytetään pääasiassa teholaitteiden kantajana, mukaan lukien pääasiassa alumiinipohjaiset kuparipäällysteiset laminaatit ja rautapohjaiset kuparipäällysteiset laminaatit. On toinen kupariydinpiirilevy. Alustan keskimmäinen kerros on kuparilevyeristekerros, joka käyttää korkean lämmönjohtavuuden omaavaa epoksilasikuitukangasta tai korkean lämmönjohtavuuden omaavaa epoksihartsia. Se voi asentaa smd-komponentteja molemmille puolille, ja suuritehoisia smd-komponentteja voidaan juottaa smd:n oma jäähdytyselementti suoraan metalliseen piirilevyyn ja käyttää metallilevyssä olevaa metallilevyä lämmön haihduttamiseen.

5. Lämmityselementtien sijoittelu

Hakkuriteholähteen päälämmityselementtejä ovat suurtehoiset puolijohteet ja niiden patterit, tehomuuntajat ja suurtehovastukset. Lämmityselementtien sijoittelun perusvaatimus on järjestää ne pienistä suuriin lämmöntuottoasteen mukaan. Mitä pienempi lämpöarvo, sitä korkeampi tuulen suunta kytkentätehoilmakanavassa, sitä lähempänä poistoilmaa suuremman lämpöarvon omaava laite. tuuletin.

Tuotannon tehokkuuden parantamiseksi samalle suurelle jäähdytyslevylle kiinnitetään usein useita teholaitteita. Tässä vaiheessa jäähdytyselementti tulee sijoittaa mahdollisimman lähelle piirilevyn reunaa. Hakkurivirtalähteen kuoresta tai muista osista tulee kuitenkin olla vähintään 1 cm:n etäisyys. Jos piirilevyllä on useita suuria jäähdytyselementtejä, niiden tulee olla yhdensuuntaisia ​​keskenään ja yhdensuuntaisia ​​ilmakanavan tuulen suunnan kanssa. Pystysuunnassa matalan lämmöntuoton laitteet on järjestetty alimmalle kerrokselle ja suuren lämmöntuoton laitteet ylemmille kerroksille. Lämpöä tuottavat komponentit tulee sijoittaa mahdollisimman kauas lämpötilaherkistä komponenteista, kuten elektrolyyttikondensaattoreista, piirilevyasetelmassa.

Sinda Thermal on ammattimainen ja kokenut jäähdytyslevyvalmistaja, voimme tarjota erilaisia ​​jäähdytyslevyjä maailmanlaajuisille asiakkaille, voimme tarjota kilpailukykyisimmän hinnan ja laadukkaita jäähdytyslevyjä, ota meihin yhteyttä vapaasti, jos sinulla on lämpövaatimuksia.