कैसे एक शक्ति रेडिएटर डिजाइन करने के लिए

बिजली मॉड्यूल के लिए तीन गर्मी अपव्यय विधियां हैं:संवहन, चालन, और विकिरण।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, उनमें से अधिकांश मुख्य गर्मी अपव्यय विधि के रूप में संवहन का उपयोग करते हैं। यदि डिजाइन उपयुक्त है, चालन और विकिरण के दो गर्मी अपव्यय विधियों के साथ युग्मित है, तो प्रभाव को अधिकतम किया जाएगा। हालांकि, यदि डिजाइन अनुचित है, तो यह प्रतिकूल प्रभाव पैदा करेगा। इसलिए, एक पावर मॉड्यूल को डिजाइन करते समय, एक गर्मी अपव्यय प्रणाली को डिजाइन करना एक महत्वपूर्ण कड़ी बन गया है।

1. संवहन ऊष्मा लंपटता विधि

संवहन ऊष्मा अपव्यय ऊष्मा अपव्यय ऊष्मा क्षय प्रभाव को प्राप्त करने के लिए द्रव मध्यम वायु के माध्यम से ऊष्मा के अंतरण को संदर्भित करता है। यह हमारी सामान्य ऊष्मा अपव्यय विधि है।

संवहन विधियों को आम तौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है, मजबूर संवहन और प्राकृतिक संवहन।मजबूर संवहन हीटिंग ऑब्जेक्ट की सतह से बहती हवा में गर्मी के हस्तांतरण को संदर्भित करता है, और प्राकृतिक संवहन हीटिंग ऑब्जेक्ट की सतह से कम तापमान पर आसपास की हवा में गर्मी के हस्तांतरण को संदर्भित करता है।

प्राकृतिक संवहन का उपयोग करने के फायदे सरल कार्यान्वयन, कम लागत, बाहरी शीतलन प्रशंसक की कोई आवश्यकता नहीं है, और उच्च विश्वसनीयता हैं। सामान्य उपयोग के लिए सब्सट्रेट तापमान तक पहुंचने के लिए मजबूर संवहन के लिए, इसे एक बड़े गर्मी सिंक की आवश्यकता होती है और जगह लेता है। प्राकृतिक संवहन रेडिएटर के डिजाइन पर ध्यान दें। यदि क्षैतिज रेडिएटर में खराब गर्मी अपव्यय प्रभाव होता है, तो रेडिएटर के क्षेत्र को उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए या क्षैतिज रूप से स्थापित होने पर गर्मी को नष्ट करने के लिए संवहन को मजबूर किया जाना चाहिए।

2. प्रवाहकीय ऊष्मा अपव्यय विधि

जब पावर मॉड्यूल उपयोग में होता है, तो सब्सट्रेट पर गर्मी को गर्मी चालन तत्व के माध्यम से दूर की गर्मी अपव्यय सतह पर आयोजित किया जाना चाहिए, ताकि सब्सट्रेट का तापमान गर्मी अपव्यय सतह के तापमान, गर्मी चालन तत्व के तापमान में वृद्धि और दो संपर्क सतहों के तापमान में वृद्धि के बराबर हो। राशि। इस तरह, गर्मी ऊर्जा को यह सुनिश्चित करने के लिए एक प्रभावी स्थान में volatilized किया जा सकता है कि घटक सामान्य रूप से काम कर सकते हैं। एक थर्मल तत्व का थर्मल प्रतिरोध सीधे लंबाई के लिए आनुपातिक है, और इसके क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र और थर्मल चालकता के व्युत्क्रमानुपाती है। यदि स्थापना स्थान और लागत पर विचार नहीं किया जाता है, तो सबसे छोटे थर्मल प्रतिरोध के साथ रेडिएटर का उपयोग किया जाना चाहिए। क्योंकि बिजली की आपूर्ति का सब्सट्रेट तापमान थोड़ा कम हो जाता है, विफलताओं के बीच का औसत समय काफी बेहतर हो जाएगा, बिजली की आपूर्ति की स्थिरता में सुधार होगा, और सेवा जीवन लंबा होगा। तापमान एक महत्वपूर्ण कारक है जो बिजली की आपूर्ति के प्रदर्शन को प्रभावित करता है, इसलिए रेडिएटर चुनते समय, आपको इसकी विनिर्माण सामग्री पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न गर्मी सब्सट्रेट से गर्मी सिंक या गर्मी-संचालन तत्व तक आयोजित की जाती है। हालांकि, बिजली सब्सट्रेट और गर्मी-संचालन तत्व के बीच संपर्क सतह पर तापमान का अंतर होगा, और इस तापमान अंतर को नियंत्रित किया जाना चाहिए। सब्सट्रेट का तापमान संपर्क सतह के तापमान में वृद्धि और गर्मी संचालन तत्व के तापमान का योग होना चाहिए। यदि इसे नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो संपर्क सतह का तापमान वृद्धि विशेष रूप से महत्वपूर्ण होगी।

इसलिए, संपर्क सतह का क्षेत्र जितना संभव हो उतना बड़ा होना चाहिए, और संपर्क सतह की चिकनाई 5 mils के भीतर होनी चाहिए, अर्थात, 0.005 इंच के भीतर। सतह की असमानता को खत्म करने के लिए, संपर्क सतह को थर्मल प्रवाहकीय गोंद या थर्मल पैड से भरा जाना चाहिए। उचित उपाय करने के बाद, संपर्क सतह के थर्मल प्रतिरोध को 0.1 डिग्री सेल्सियस / डब्ल्यू से नीचे तक कम किया जा सकता है। केवल गर्मी अपव्यय और थर्मल प्रतिरोध या बिजली की खपत को कम करके तापमान वृद्धि को कम किया जा सकता है। बिजली की आपूर्ति की अधिकतम आउटपुट शक्ति अनुप्रयोग वातावरण तापमान से संबंधित है। प्रभावित करने वाले मापदंडों में आम तौर पर शामिल हैं: बिजली की हानि, थर्मल प्रतिरोध और अधिकतम बिजली की आपूर्ति के मामले का तापमान। उच्च दक्षता और बेहतर गर्मी अपव्यय के साथ बिजली की आपूर्ति में कम तापमान वृद्धि होगी, और उनके उपयोग करने योग्य तापमान में रेटेड पावर आउटपुट पर मार्जिन होगा। कम दक्षता या खराब गर्मी अपव्यय के साथ बिजली की आपूर्ति में उच्च तापमान वृद्धि होगी क्योंकि उन्हें हवा को ठंडा करने की आवश्यकता होती है या उपयोग के लिए डेरेटेड होने की आवश्यकता होती है।

3. विकिरण ऊष्मा अपव्यय विधि

विकिरण ऊष्मा अपव्यय ऊष्मा का क्रमिक विकिरणीय अंतरण है जब विभिन्न तापमानों वाले दो इंटरफेस एक दूसरे का सामना करते हैं। किसी एक वस्तु के तापमान पर विकिरण का प्रभाव कई कारकों पर निर्भर करता है, जैसे कि विभिन्न घटकों का तापमान अंतर, घटकों के बाहर, घटकों की स्थिति और उनके बीच की दूरी। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, इन कारकों को मापना मुश्किल है, और आसपास के वातावरण के अपने उज्ज्वल ऊर्जा विनिमय के प्रभाव के साथ युग्मित, तापमान पर विकिरण के गन्दा प्रभावों की सटीक गणना करना मुश्किल है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, बिजली की आपूर्ति के लिए अकेले विकिरण गर्मी अपव्यय का उपयोग करना असंभव है, क्योंकि यह विधि आम तौर पर कुल गर्मी का केवल 10% या उससे कम हो सकती है। यह आमतौर पर मुख्य गर्मी अपव्यय विधि के एक सहायक साधन के रूप में उपयोग किया जाता है और आमतौर पर थर्मल डिजाइन में नहीं माना जाता है। तापमान पर इसका प्रभाव। बिजली की आपूर्ति की कामकाजी स्थिति में, इसका तापमान आमतौर पर बाहरी वातावरण के तापमान से अधिक होता है, और विकिरण हस्तांतरण समग्र गर्मी अपव्यय में मदद करता है। हालांकि, विशेष परिस्थितियों में, बिजली की आपूर्ति के पास गर्मी के स्रोत, जैसे कि उच्च शक्ति प्रतिरोध, डिवाइस बोर्ड, आदि, इन वस्तुओं के विकिरण से बिजली आपूर्ति मॉड्यूल का तापमान बढ़ जाएगा।