Θερμική ψύξη εφαρμογών παροχής ηλεκτρικού ρεύματος

   Όταν αναφέρονται στη λέξη "διαχείριση ενέργειας", οι περισσότεροι άνθρωποι θα σκεφτούν σωλήνες MOS, μετατροπείς, μετασχηματιστές κ.λπ. Στην πραγματικότητα, η διαχείριση της εξουσίας είναι πολύ περισσότερο από αυτό. Η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος θα παράγει θερμότητα κατά τη λειτουργία και η συνεχής άνοδος της θερμοκρασίας θα προκαλέσει αλλαγές στην απόδοση, οι οποίες μπορεί τελικά να οδηγήσουν σε βλάβη του συστήματος. Επιπλέον, η θερμότητα θα μειώσει επίσης τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων και θα επηρεάσει τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία. Ως εκ τούτου, η διαχείριση της ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνει επίσης τη θερμική.

Μικροκοσμικό: 

    Ένα μόνο συστατικό υπερθερμαίνεται λόγω υπερβολικής θέρμανσης, αλλά η θερμοκρασία του υπόλοιπου συστήματος και του κελύφους είναι εντός του ορίου.

Μακροσκοπική:

 Η θερμοκρασία ολόκληρου του συστήματος είναι πολύ υψηλή λόγω της συσσώρευσης θερμότητας πολλαπλών πηγών θερμότητας.

Μια απλή κατανόηση είναι ότι ακόμη και αν η άνοδος της θερμοκρασίας ενός θερμαντικού συστατικού υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο, με αποτέλεσμα την άνοδο της θερμοκρασίας ολόκληρου του συστήματος, αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι ολόκληρο το σύστημα έχει υπερθερμανθεί, αλλά η περίσσεια θερμότητας που παράγεται από το συστατικό πρέπει να διαχέεται.

      Θερμότητα mαναισθητικό folloστις βασικές αρχές της φυσικής. Υπάρχουν τρεις τρόποι διεξαγωγής θερμότητας: ακτινοβολία, αγωγιμότητα και μεταφορά. Για τα περισσότερα ηλεκτρονικά συστήματα, η απαιτούμενη ψύξη είναι να αφήσετε τη θερμότητα να εγκαταλείψει την πηγή θερμότητας με αγωγιμότητα και στη συνέχεια να τη μεταφέρετε σε άλλα μέρη με μεταφορά.

     Υπάρχουν τρία πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ακτινοβόλα στοιχεία: heatsink, σωλήνας θερμότητας και ανεμιστήρας. Το heatsink και ο σωλήνας θερμότητας είναι παθητικά συστήματα ψύξης χωρίς παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, ενώ ο ανεμιστήρας είναι ένα ενεργό σύστημα ψύξης αναγκαστικού αέρα.

Θερμαντήρας:

        Το heatsink είναι μια δομή αργιλίου ή χαλκού, η οποία μπορεί να λάβει τη θερμότητα από την πηγή θερμότητας μέσω της αγωγιμότητας και να μεταφέρει τη θερμότητα στη ροή αέρα για να πραγματοποιήσει τη μεταφορά.  Τα heatsinks έρχονται σε χιλιάδες μεγέθη και σχήματα, από μικρά σφραγισμένα μεταλλικά πτερύγια που συνδέουν ένα μόνο τρανζίστορ με μεγάλες εξώθηση με πολλά πτερύγια που μπορούν να αναχαιτίσουν και να μεταφέρουν τη θερμότητα στη ροή του αέρα.

Θερμοπίδες:

     Συνήθως σημαίνει ενότητες συνελεύσεων heatpipes, περιέχει το σφραγισμένο σωλήνα μετάλλων του πυρήνα πυροσυσσωμάτωσης και του ρευστού εργασίας. Δεν χρησιμοποιείται ως θερμαντικό σώμα. Η λειτουργία του είναι να απορροφά τη θερμότητα από την πηγή θερμότητας και να τη μεταφέρει στην ψυχρότερη περιοχή.Η πηγή θερμότητας μετατρέπει το υγρό εργασίας σε ατμό στον σφραγισμένο σωλήνα και ο ατμός μεταφέρει θερμότητα στο ψυχρότερο άκρο του σωλήνα θερμότητας. Σε αυτό το άκρο, ο ατμός συμπυκνώνεται σε ένα υγρό και απελευθερώνει θερμότητα, ενώ το υγρό επιστρέφει στο θερμότερο άκρο.

Ανεμιστήρας:

Είναι το πρώτο βήμα για να εγκαταλείψετε το παθητικό heatsink και το σωλήνα θερμότητας και να κινηθείτε προς την ενεργή συσκευή διάχυσης θερμότητας της αναγκαστικής ψύξης αέρα, αλλά ο ανεμιστήρας έχει επίσης μερικά μειονεκτήματα:

1. αυξήστε το κόστος, χρειάζεστε περισσότερο χώρο.

2. καταναλώνει την ενέργεια και επηρεάζει την αποδοτικότητα ολόκληρου του συστήματος, και μπορεί να οδηγήσει την αποτυχία.

3. ζήτημα μύτης ρωγμής

Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, ειδικά όταν η διαδρομή ροής αέρα είναι καμπύλη, κατακόρυφη ή μπλοκαρισμένη, είναι συνήθως ο μόνος τρόπος για να επιτευχθεί επαρκής ροή αέρα.

Η θερμική διαχείριση δύναμης μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία των συστατικών και του εσωτερικού περιβάλλοντος στην παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής των προϊόντων και να βελτιώσει την αξιοπιστία. Περιλαμβάνει την ισορροπία του μεγέθους, της δύναμης, της αποδοτικότητας, του βάρους, της αξιοπιστίας και του κόστους. Πρέπει να αξιολογηθούν οι προτεραιότητες και οι περιορισμοί του έργου.