बिजली की आपूर्ति शीतलन

वोल्टेज रूपांतरण की प्रक्रिया में बिजली आपूर्ति मॉड्यूल में ऊर्जा हानि होती है। थर्मल ऊर्जा का उत्पादन मॉड्यूल के हीटिंग की ओर जाता है, बिजली की आपूर्ति की रूपांतरण दक्षता को कम करता है, सीधे बिजली मॉड्यूल के सामान्य संचालन को प्रभावित करता है, और अन्य आसपास के उपकरणों के प्रदर्शन को सीधे प्रभावित कर सकता है।

बिजली मॉड्यूल की ऊर्जा को उच्च तापमान क्षेत्र से निम्न तापमान क्षेत्र में स्थानांतरित करने के लिए तीन बुनियादी तरीके हैं: विकिरण, संचरण और संवहन।

विकिरण: अलग-अलग तापमान वाली दो वस्तुओं के बीच ऊष्मा का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण स्थानांतरण।

हस्तांतरण: ठोस माध्यम से गर्मी हस्तांतरण।

कंवेक्शन: द्रव माध्यम (गैस) के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण।

विभिन्न विशिष्ट अनुप्रयोगों में, तीन गर्मी हस्तांतरण विधियों के प्रभाव भी भिन्न होते हैं। अधिकांश अनुप्रयोगों में, संवहन मुख्य गर्मी हस्तांतरण विधि है। यदि दो अन्य गर्मी अपव्यय विधियों को जोड़ा जाता है, तो वास्तविक प्रभाव बेहतर होता है। हालाँकि, कुछ मामलों में, इन दोनों विधियों के प्रतिकूल प्रभाव भी हो सकते हैं। इसलिए, उच्च गुणवत्ता वाली गर्मी लंपटता प्रणाली को डिजाइन करते समय, सभी तीन गर्मी हस्तांतरण विधियों को सावधानीपूर्वक और पूरी तरह से माना जाना चाहिए।

पावर मॉड्यूल को गर्म करने के तीन प्रभावी तरीके हैं:

1. विकिरण स्रोत शीतलन:

ज्यादातर मामलों में, विकिरण स्रोत कुल कैलोरी मान का केवल 10 प्रतिशत या उससे कम का प्रसार करता है। इसलिए, रेडिएशन कूलिंग का उपयोग आम तौर पर केवल कोर हीट अपव्यय विधि के अलावा एक सहायक तरीके के रूप में किया जाता है, और पावर मॉड्यूल के तापमान पर इसका सीधा प्रभाव आमतौर पर थर्मल डिजाइन में पूरी तरह से नहीं माना जाता है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में, कनवर्टर नियंत्रण मॉड्यूल का तापमान आमतौर पर प्राकृतिक परिवेश के तापमान से अधिक होता है। इसलिए, विकिरण गतिज ऊर्जा का स्थानांतरण गर्मी अपव्यय के लिए अनुकूल है।

थर्मल डिजाइन में, कनवर्टर नियंत्रण मॉड्यूल के आसपास के घटकों के सापेक्ष भागों को गर्मी विकिरण के प्रत्यक्ष प्रभाव के अनुसार वैज्ञानिक रूप से व्यवस्थित किया जाना चाहिए। जब स्केलिंग घटक कनवर्टर नियंत्रण मॉड्यूल के करीब होते हैं, तो विकिरण स्रोत के ताप प्रभाव को कमजोर करने के लिए, गर्मी इन्सुलेशन बोर्ड के पतले पंख नियंत्रण मॉड्यूल और स्केलिंग घटकों के बीच डाले जाएंगे।

2. ट्रांसमिशन कूलिंग:

उपयुक्त कच्चे माल और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र का उपयोग गर्मी हस्तांतरण घटकों के थर्मल प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है। जब स्थापना स्थान और लागत की अनुमति दी जाती है, तो सबसे कम थर्मल प्रतिरोध मूल्य वाले हीटसिंक का उपयोग किया जाएगा। हीट सिंक के कच्चे माल का उत्पादन और निर्माण दक्षता को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक हैं, इसलिए चयन करते समय हमें कई पहलुओं पर ध्यान देना चाहिए। अधिकांश अनुप्रयोगों में, पावर मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न गर्मी को सब्सट्रेट से रेडिएटर या गर्मी हस्तांतरण घटकों में प्रेषित किया जाएगा।

3. संवहन शीतलन:

संवहन शीतलन आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली गर्मी लंपटता विधि है। संवहन को आम तौर पर प्राकृतिक संवहन और मजबूर संवहन में विभाजित किया जाता है। ऊष्मा को कम तापमान के साथ हीटिंग ब्लॉक की सतह से आसपास की स्थिर हवा में स्थानांतरित किया जाता है, जिसे प्राकृतिक संवहन कहा जाता है; गर्मी को हीटिंग ब्लॉक की सतह से बहने वाली हवा में स्थानांतरित किया जाता है, जिसे मजबूर संवहन कहा जाता है।

प्राकृतिक संवहन के लाभों को महसूस करना आसान है, कोई बिजली का पंखा नहीं, कम लागत और गर्मी लंपटता की उच्च विश्वसनीयता। हालांकि, मजबूर संवहन की तुलना में, समान सब्सट्रेट तापमान को प्राप्त करने के लिए, हीटसिंक की मात्रा बहुत बड़ी है।

पावर मॉड्यूल की विश्वसनीयता पर उच्च तापमान का बहुत प्रभाव पड़ता है। बिजली आपूर्ति की रूपांतरण दक्षता को कम करना न केवल बिजली मॉड्यूल के सामान्य संचालन को सीधे प्रभावित कर सकता है, बल्कि अन्य आसपास के उपकरणों के प्रदर्शन और सेवा जीवन को भी सीधे प्रभावित कर सकता है।