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        盤點電源模塊散熱的三種“極致”方法


        電源模塊熱能從高溫區傳遞到低溫區的根本辦法有三種:輻射、傳導和對流。輻射:不同溫度的兩個物體間熱量的電磁傳遞。傳導:熱量通過固體介質的傳遞。比方外殼、觸摸面、導線!對流:熱量通過流體介質(空氣)的傳遞。在各種實踐運用中,一切三種熱量傳遞的辦法都有不同程度的作用。在大部分運用中,對流是較首要的熱量傳遞辦法,若再加上另外兩種散熱辦法,作用更佳。但在某些情況下,這兩種辦法也或許帶來反作用。因而,規劃優秀的散熱系統時,一切三種熱量傳遞辦法都應當認真考慮。

        1、傳導散熱

        在許多運用中,電源模塊基板上的熱量要經導熱元件傳導到較遠的散熱面上。這是一種有用的電源模塊散熱辦法,可以在有用的空間內進行熱能的發出,確保器材的正常作業。這樣,電源模塊基板的溫度將等于散熱面的溫度、導熱元件的溫升及兩觸摸面的溫升之和。導熱元件的熱阻與其長度L成正比,與其截面積及導熱率反比,選用恰當的資料和截面積,也可以減小導熱元件的熱阻。在裝置空間和本錢都答應的條件下,應選用熱阻值較小的散熱器。應當記住,電源模塊基板溫度稍微下降一點,均勻無故障時刻(MTBF)就會顯著提高,穩定性更加好!。其壽數也會相應得到一定的確保。散熱片的制造資料是影響效能的重要要素,選擇時有必要加以留意。在大部分運用中,電源模塊發生的熱量將從基板傳導到散熱器或導熱元件上。可是在電源模塊基板和導熱元件之間的觸摸面大將發生溫度差,這種溫度差有必要加以操控,熱阻串聯在散熱回路中,基板的溫度應為觸摸面的溫升和導熱元件的溫度之和。假如不加操控,觸摸面的溫升會特別明顯的。觸摸面的面積應盡或許大一些,而且觸摸面的滑潤度應當在5密耳(0.005英寸)以內。為了消除外表的凹凸不平,在觸摸面上應填充導熱膠或導熱墊。)采取恰當的辦法后,觸摸面的熱阻可降到0.1℃/W以下。只要下降散熱熱阻(RTH)或下降功耗(Ploss)才能下降溫升,添加電源的較大輸出功率跟運用環境溫度有關,影響參數包括損耗功率、熱阻和較高電源殼溫。效率高和散熱較佳的電源溫升會較低。在標稱功率輸出時,它們的可用溫度會有余量。效率較低或散熱較差的電源的溫升會較高。它們需求風冷或降額運用.

        電源模塊的產品散熱規劃,一般是根據功率的大小、產品的轉化功率、產品的運用環境或客戶的要求,作出相應的組織。現在針對一些小功率的,理論上都是選用塑料殼的規劃。在發熱量不大,環境要求相對不是很嚴格的情況下,徹底達到工業的各項標準,而針對中功率的產品,一般會選用銅、鋁等外殼,可以把熱量更快的得到傳導,以確保電源模塊的作業溫度。更大的上到200W或更高的,則都需求外上外接的散熱片,然后確保散熱傳導的需求!

        2、輻射散熱

        當兩個不同溫度的介面相對時,將發生熱量的接連輻射傳遞。輻射對個別物體溫度的終究影響決定于許多要素:各部件的溫度差、有關部件的方位、部件外表的光潔度以及互相的距離等。因為很難把這些要素量化,加上周圍環境本身的輻射式能量交流的影響,因而計算輻射對溫度的影響很雜亂,而且很難準確。電源變換器模塊實踐運用中,不或許單依托輻射式散熱作為轉化器的冷卻辦法。在大部分情況下,輻射只能散去總熱量的10%或以下,因而,輻射散熱一般只能作為首要散熱辦法以外的一種輔助手段,而且熱規劃時一般也不考慮它對)電源模塊溫度的影響。在實踐運用中,一般變換器模塊的溫度都高于環境溫度,因而,輻射能量傳遞有助于散熱。可是,在某些情況下,模塊附近一些熱源(功率器材板,大功率電阻等)的溫度比)電源模塊的溫度更高,這些物體的熱輻射將反而會使模塊的溫度升高.在散熱規劃中,應根據熱輻射或許發生的影響,合理組織變換器模塊周圍元件的相對方位。當發熱元件靠近變換器模塊時,為了削弱輻射的加熱效應,在模塊和發熱元件之間應插入隔熱板細薄的鰭片。

        3、對流散熱

        對流散熱是電源變換器常用的散熱辦法,對流一般分為天然對流和強制對流兩種。熱量從發熱物體外表傳遞到溫度較低的周圍靜止的空氣中,稱為天然對流;熱量從發熱物體外表傳遞到活動的空氣中,稱為強制對流。天然對流的長處是簡單實施、不需求電扇、本錢較低、而且散熱的可靠性很高。可是,與強制對流比較,為了達到相同的基板溫度,所需散熱器的體積較大。天然對流散熱器規劃還應留意以下幾點:一般散熱器都只給出垂直散熱片的參數。水平散熱片散熱作用較差。假如須水平裝置,應當恰當地添加散熱器的面積,也可選用強制對流散熱。


        【上一個】 變頻電源使用時必須要知道的一些方法和技巧 【下一個】 你想延長電源適配器的壽命嗎?


         ^ 盤點電源模塊散熱的三種“極致”方法

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