鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:968次 | 2020年08月28日
電源模塊的散熱方式分享
1、輻射方法
輻射散熱是當(dāng)兩個(gè)不同的溫度界面相反時(shí)通過輻射同時(shí)傳遞熱量。輻射對(duì)單個(gè)物體溫度的影響取決于許多因素,例如各種部件的溫差,部件的外部,部件的位置以及距離之間的影響。在實(shí)際應(yīng)用中,這些因素難以量化,并且與來自環(huán)境本身的輻射能量的交換一起,難以準(zhǔn)確地計(jì)算其輻射溫度的無序。
在實(shí)際應(yīng)用中,不可能在單一應(yīng)用中使用輻射散熱方法,因?yàn)檫@種方法只能耗散總熱量的10%或更少,這通常用作重要散熱方法的輔助手段,通常不考慮熱設(shè)計(jì)。它對(duì)溫度的影響。當(dāng)電源工作時(shí),其溫度通常高于外部環(huán)境溫度,輻射傳輸有助于整體散熱。但是,在特殊情況下,電源模塊附近的熱源,如大功率電阻器,器件板等,這些物體的輻射會(huì)新增電源模塊的溫度。
2、對(duì)流散熱方法
對(duì)流散熱是指通過流體介質(zhì)傳遞熱量以實(shí)現(xiàn)散熱。這是我們常見的散熱方法。對(duì)流方法一般分為強(qiáng)制對(duì)流和自然對(duì)流兩種。強(qiáng)制對(duì)流意味著熱量從發(fā)熱物體的表面?zhèn)鬟f到流動(dòng)的空氣。自然對(duì)流意味著熱量從發(fā)熱物體的表面?zhèn)鬟f到具有較低溫度的環(huán)境空氣。使用自然對(duì)流的優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行簡單,成本低,無需外部散熱風(fēng)扇和高可靠性。強(qiáng)制對(duì)流為了達(dá)到正常的溫度,所需的散熱器將更大并占據(jù)空間。在設(shè)計(jì)自然對(duì)流散熱器時(shí)要注意問題。假如水平散熱器散熱不良,應(yīng)新增散熱器面積或采用強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行水平安裝。
3、傳導(dǎo)散熱方式
當(dāng)使用電源模塊時(shí),基板上的熱量通過導(dǎo)熱元件傳導(dǎo)到更遠(yuǎn)的散熱表面,使基板的溫度等于散熱面的溫度升高影響導(dǎo)熱部件的溫度和兩個(gè)觸點(diǎn)的溫升之和。該方法可以在有效空間內(nèi)揮發(fā)熱能,以確保組件能夠正常工作。導(dǎo)熱元件的熱阻與長度成比例,并且與其橫截面積和導(dǎo)熱率成反比。假如不考慮安裝空間尺寸和成本,則應(yīng)使用具有最低熱阻的散熱器。由于電源的基板溫度略有下降,故障之間的平均時(shí)間將顯著改善,電源的穩(wěn)定性將得到改善,并且使用壽命將更長。溫度是影響電源性能的重要因素,因此在選擇散熱器時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注制造材料。在實(shí)際應(yīng)用中,模塊出現(xiàn)的熱量從基板傳導(dǎo)到散熱器或?qū)嵩?。然而,在電源基板和?dǎo)熱元件之間的接觸表面處發(fā)生溫差,并且必須控制該溫度差。襯底的溫度應(yīng)該是接觸表面的溫度升高和導(dǎo)熱元件的溫度之和。假如不加以控制,接觸表面的溫度升高將特別顯著。因此,接觸表面的面積應(yīng)盡可能大,并且接觸表面的平滑度應(yīng)為5密耳,即0.005英寸。
為了消除表面的不平整,接觸表面應(yīng)填充導(dǎo)熱膏或?qū)釅|。在采取適當(dāng)措施后,接觸表面的熱阻可以降低到0.1℃/W以下。只有通過降低散熱的熱阻或降低功耗,才能降低溫升。電源模塊的最大輸出功率與應(yīng)用的環(huán)境溫度有關(guān)。影響參數(shù)一般為:損耗功率熱阻和最大電源外殼溫度。具有更高效率和更好散熱的電源將具有更低的溫升,并且在額定功率輸出下,其可用溫度將具有裕度。
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