技術帝解析:大功率模塊電源的散熱問題
發布時間:2015-08-11 責任編輯:echolady
【導讀】由(you)於(yu)大(da)功(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)經(jing)常(chang)處(chu)於(yu)高(gao)功(gong)率(lv)運(yun)行(xing)中(zhong),所(suo)以(yi)對(dui)散(san)熱(re)的(de)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)。很(hen)多(duo)設(she)計(ji)師(shi)都(dou)會(hui)采(cai)用(yong)增(zeng)加(jia)散(san)熱(re)器(qi)或(huo)者(zhe)改(gai)進(jin)一(yi)下(xia)封(feng)裝(zhuang)形(xing)式(shi)來(lai)加(jia)強(qiang)散(san)熱(re)。本(ben)文(wen)主(zhu)要(yao)講(jiang)解(jie)的(de)就(jiu)是(shi)采(cai)用(yong)的(de)增(zeng)裝(zhuang)風(feng)機(ji)這(zhe)種(zhong)散(san)熱(re)方(fang)式(shi),如(ru)何(he)設(she)置(zhi)和(he)選(xuan)擇(ze)才(cai)能(neng)散(san)熱(re)高(gao)效(xiao)率(lv)?本(ben)文(wen)就(jiu)來(lai)一(yi)一(yi)解(jie)析(xi)。
散熱性能差異的原因
大(da)功(gong)率(lv)的(de)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)通(tong)常(chang)的(de)工(gong)作(zuo)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong),容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)模(mo)塊(kuai)溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)發(fa)熱(re)的(de)情(qing)況(kuang),因(yin)此(ci)在(zai)研(yan)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)能(neng)否(fou)對(dui)散(san)熱(re)性(xing)能(neng)提(ti)供(gong)有(you)效(xiao)保(bao)障(zhang)就(jiu)成(cheng)為(wei)了(le)擺(bai)在(zai)研(yan)發(fa)部(bu)門(men)麵(mian)前(qian)的(de)重(zhong)要(yao)問(wen)題(ti)之(zhi)一(yi),選(xuan)用(yong)合(he)適(shi)的(de)散(san)熱(re)器(qi)也(ye)就(jiu)成(cheng)為(wei)了(le)研(yan)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)重(zhong)中(zhong)之(zhi)重(zhong)。那(na)麼(me),大(da)功(gong)率(lv)的(de)電源模塊散熱性能為什麼會出現較大的差異?散熱器的選擇對於散熱效果都有哪些影響呢?
首(shou)先(xian),散(san)熱(re)器(qi)翅(chi)片(pian)長(chang)度(du)會(hui)造(zao)成(cheng)散(san)熱(re)性(xing)能(neng)的(de)差(cha)異(yi)問(wen)題(ti)。在(zai)研(yan)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong),適(shi)當(dang)增(zeng)加(jia)散(san)熱(re)器(qi)的(de)翅(chi)片(pian)長(chang)度(du)適(shi)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)減(jian)小(xiao)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)器(qi)件(jian)結(jie)溫(wen),但(dan)是(shi)過(guo)分(fen)增(zeng)加(jia)翅(chi)片(pian)長(chang)度(du)並(bing)不(bu)能(neng)確(que)保(bao)熱(re)量(liang)傳(chuan)導(dao)至(zhi)散(san)熱(re)器(qi)翅(chi)片(pian)的(de)末(mo)端(duan),反(fan)而(er)使(shi)散(san)熱(re)器(qi)重(zhong)量(liang)增(zeng)加(jia)太(tai)多(duo)。一(yi)般(ban)認(ren)為(wei),散(san)熱(re)器(qi)的(de)翅(chi)片(pian)程(cheng)度(du)和(he)基(ji)座(zuo)寬(kuan)度(du)比(bi)例(li)接(jie)近(jin)1時,傳熱效果較好。
再zai者zhe,散san熱re器qi翅chi片pian厚hou度du的de選xuan擇ze也ye同tong樣yang會hui影ying響xiang模mo塊kuai的de散san熱re性xing能neng。在zai正zheng常chang運yun行xing的de情qing況kuang下xia,由you於yu導dao熱re主zhu要yao是shi沿yan著zhe電dian源yuan模mo塊kuai的de散san熱re器qi翅chi片pian縱zong向xiang方fang向xiang傳chuan遞di,因yin而er翅chi片pian的de厚hou度du對dui於yu散san熱re器qi熱re性xing能neng沒mei有you太tai大da的de影ying響xiang,翅chi片pian厚hou度du的de增zeng加jia並bing沒mei有you使shi熱re源yuan結jie溫wen降jiang低di很hen多duo,反fan而er增zeng加jia了le散san熱re器qi的de重zhong量liang。為wei了le保bao證zheng散san熱re器qi翅chi片pian的de硬ying度du且qie易yi於yu加jia工gong,翅chi片pian硬ying度du不bu能neng太tai薄bo,工gong程cheng上shang一yi般ban會hui將jiang散san熱re器qi翅chi片pian的de厚hou度du規gui定ding在zai≥1mm左右。
chuleshangmiantidaodeliangdianzhiwai,sanreqichipiangeshuyetongyanghuiyingxiangdaomokuaidianyuandesanrexingneng。zaimokuaizhengchanggongzuodeqiantixia,suizhechipianshumudezengduo,reyuanjiewenhuiyousuojiangdi。danshichaoguomouyishuzhizhihou,suizhechipiandezengduo,qijianjiewenbudanmeiyoumingxianbianhuafanersanreqidezhonglianghuimingxianzengjia。tongshi,chipianshumuzengjiayoushihaiyaokaolvqijiananzhuangdewenti,youdeqijiananzhuangzaisanreqiliangchipianzhijian,ruguochipianshutaiduo,qijianshiburongyianzhuangzaisanreqishangde,yinergongchengshiqianwanbunengmangmuzengjiachipiandeshumu。
風機選擇對散熱的影響
dagonglvdemokuaidianyuanyouyuchangshijianchuyugaogonglvyunxingzhuangtaizhong,yinciduiyumokuaisanredeyaoqiuyaobiputongdedianyuanmokuaigenggao。zaishejizhong,gongchengshichangchanghuixuanzezengjiasanreqihuogaijinfengzhuangxingshidengfangshi,tishengdianyuanmokuaidesanrexingneng,erzengzhuangfengjiyetongyangshiyizhongbijiaoyouxiaosanredefangshi。name,xuanzeshenmefengliangdefengji、如何設置風機才能有效散熱呢?
在(zai)大(da)功(gong)率(lv)的(de)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)工(gong)作(zuo)過(guo)程(cheng)中(zhong),其(qi)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)風(feng)機(ji)風(feng)量(liang)是(shi)影(ying)響(xiang)電(dian)源(yuan)散(san)熱(re)效(xiao)果(guo)的(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。在(zai)進(jin)行(xing)新(xin)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),工(gong)程(cheng)師(shi)對(dui)於(yu)風(feng)量(liang)的(de)選(xuan)擇(ze)需(xu)要(yao)依(yi)據(ju)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)元(yuan)器(qi)件(jian)發(fa)出(chu)的(de)熱(re)功(gong)率(lv)的(de)大(da)小(xiao)來(lai)確(que)定(ding)。而(er)為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)空(kong)氣(qi)出(chu)口(kou)的(de)溫(wen)度(du)以(yi)不(bu)超(chao)過(guo)70攝氏度為最佳。
在(zai)進(jin)行(xing)風(feng)機(ji)的(de)設(she)置(zhi)時(shi),工(gong)程(cheng)師(shi)也(ye)同(tong)樣(yang)是(shi)需(xu)要(yao)仔(zai)細(xi)計(ji)算(suan)的(de)。在(zai)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)進(jin)行(xing)散(san)熱(re)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),由(you)於(yu)整(zheng)機(ji)的(de)風(feng)量(liang)受(shou)風(feng)道(dao)靜(jing)壓(ya)的(de)影(ying)響(xiang),所(suo)設(she)置(zhi)的(de)風(feng)機(ji)不(bu)可(ke)能(neng)工(gong)作(zuo)在(zai)最(zui)大(da)風(feng)量(liang)處(chu),因(yin)此(ci),風(feng)機(ji)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian)和(he)風(feng)道(dao)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian)的(de)交(jiao)點(dian)就(jiu)是(shi)風(feng)機(ji)的(de)最(zui)佳(jia)工(gong)作(zuo)點(dian),這(zhe)個(ge)交(jiao)點(dian)是(shi)需(xu)要(yao)工(gong)程(cheng)師(shi)仔(zai)細(xi)依(yi)據(ju)公(gong)式(shi)進(jin)行(xing)計(ji)算(suan)。但(dan)是(shi)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)一(yi)點(dian)是(shi),在(zai)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong),風(feng)機(ji)的(de)選(xuan)擇(ze)並(bing)不(bu)是(shi)風(feng)量(liang)越(yue)大(da)越(yue)好(hao),而(er)是(shi)需(xu)要(yao)綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)設(she)備(bei)的(de)體(ti)積(ji)封(feng)裝(zhuang)、能耗以及噪音、振動等問題。
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