Sähkölaitteen lämpövastus
Laitteista tulee entistä tehokkaampia ja kompaktimpia, ja eri teollisuudenalojen insinöörit ovat tehneet hellittämättömiä ponnisteluja elektronisten tuotteiden lämmönhallinnassa. Vaikka on olemassa monia luovia ratkaisuja, jotka voivat viedä lämpöenergiaa korkean lämpötilan lämmönjohtamislaitteiden, kuten tuulettimien, nestejäähdyttimien ja lämmönjohtavien putkien, kautta, itse laite on myös edistynyt paljon lämmönsuorituskyvyn perusteellisen optimoinnissa.
Työskentelylämpötila:
Suunniteltaessa lopputuotteita, kuten IOT-laitteita, lääketieteellisiä työkaluja tai teollisuusanturilaitteita, lähes jokainen laite ottaa parametriksi ympäristön maksimikäyttölämpötilan. Laitteen valmistaja asettaa ympäristön korkeimman lämpötilan varmistaakseen, että laitteen suorituskyky saavuttaa hyväksyttävän standardin ja että fyysiset ominaisuudet eivät vaurioidu. Esimerkiksi jotkut kytkentätransistorit kestävät erittäin suuria tehokuormituksia, mutta niiden sisäiset puolijohdeliitokset sulavat, jos ne altistuvat liian korkealle ympäristön lämpötilalle. Lisäksi lämpötila vaikuttaa suoraan materiaalin johtavuuteen. Jos enimmäiskäyttölämpötila ylittyy, laitteen suorituskykyä voidaan muuttaa.
Poista lämpö lähteestä:
Laitteissa, joissa on kiinteä sisäinen virrankulutus ja ympäristön lämpötilakynnykset, kuten useimmat tehonmuunnoslaitteet ja IC:t, kotelon pintalämpötila riippuu sisäisestä lämpövastuksesta ja lämmönsiirron tehokkuudesta. Sisäinen lämpövastus kuvaa lämmönsiirron tehokkuutta lämmönlähteestä laitteen pintaan. Kuitenkin, kun useimmat ihmiset ajattelevat lämmönhallintaa, he ajattelevat lämmönsiirron tehokkuutta laitteista ympäristöön, konvektiivista, johtavaa tai säteilylämmönsiirtoa. Nämä menetelmät ovat yleensä passiivisia lämmönvaihtimia, puhaltimia, nestejäähdytysjärjestelmiä, lämpöputkia ja jäähdytyselementtejä.
Paras tapa ylläpitää hyvää kuoren lämpötilaa on muuttaa suoraan laitteiston sisäistä lämpövastusta ja lämmönsiirron tehokkuutta ympäröivään ympäristöön. Täydellisellä lämmönhallintalaitteella on nolla lämpövastus ja ääretön lämmönpoisto. Koska laitteet on kuitenkin valmistettu todellisista materiaaleista, jokaisella materiaalilla on omat ainutlaatuiset lämmönkestävyysominaisuudet, eikä mikään järjestelmä pysty siirtämään lämpöä täydellisesti, järjestelmän suunnittelijoiden on pyrittävä optimoimaan jokaisen keskeisen laitteen lämpöteho suunnittelun alkuvaiheessa.
Kiinteä muuttuja:
Kuten tiedämme, sovelluksen eri parametrit ovat yleensä kiinteitä, joten suunnittelua on kehitettävä vastaamaan näitä vaatimuksia. Joissakin tapauksissa laitteen tehokkuus, ympäristön lämpötila ja järjestelmän lämmönsiirtomekanismi riippuvat lopullisesta sovelluksesta. Monissa tapauksissa, jos laitteen halutaan saavuttaa hyväksyttävät käyttöolosuhteet ja alhainen kotelon lämpötila, ainoa tapa on parantaa sisäistä lämpösuunnittelua ja valita laite, jolla on pieni sisäinen lämpövastus.
