Termikus megoldás ipari kapcsolókhoz
Mindannyian tudjuk, hogy ha az elektronikai termékek rossz hőelvezetéssel rendelkeznek, a chip működésének hatékonysága jelentősen csökken. Ha túllépi a megengedett üzemi hőmérsékletet, összeomlik, vagy akár ki is égeti a berendezést. Az ipari kapcsolók tervezésénél tehát kellő figyelmet kell fordítani a hőleadás tervezésére, megfelelő termikus megoldást és paramétereket kell választani.
Az ipari kapcsolóberendezések hőtechnikai tervezése alapvetően háromféle technológiát foglal magában: hűtőborda beszerelés nélküli, hűtőbordák beszerelése és folyadékhűtés.
1. Nincs hűtőborda beszerelése, általában az alacsony teljesítményű készülék hűtéséhez, és a következő három szempont alapján kell megtervezni a hőelvezetés hatékonyságát radiátor beszerelése nélkül:
Az első módszer a vezetéses hőleadás, amely nagy hővezető képességű anyagok felhasználásával hőátadó alkatrészeket gyárthat, vagy csökkentheti az érintkezési hőellenállást és amennyire csak lehetséges lerövidíti a hőutat.
A második típus a konvektív hőleadás, amely két módszert foglal magában: természetes konvekciós hőleadást és kényszerkonvekciós hőleadást. A természetes konvekciós hőleadásnál a következő pontokra kell figyelni: a nyomtatott áramköri lapok és alkatrészek tervezésénél extra helyet kell hagyni; Az alkatrészek elrendezésénél ügyelni kell a hőmérsékleti mező ésszerű eloszlására; Növelje meg az érintkezési felületet konvektív közeggel
A harmadik módszer a hősugárzási jellemzők hasznosítása, amely a fűtőelem felületi érdességének növelésével, a sugárzó elem körüli környezeti hőmérséklet-különbség növelésével, vagy a sugárzó elem felületének növelésével érhető el.
Ez a kialakítás, amely nem igényel további hűtőbordákat, általában a chip hőjét a termék külső héjához vezeti, növeli a hőcserélő területet, és szerepet játszik a gyors hűtésben. Ezzel egyidejűleg szellőzőnyílásokat is nyitnak a vázon, vagy rendszerventilátorokat helyeznek el, hogy fokozzák a hőcserét az alváz belső és külső része között.
2. Léghűtő hűtőborda hozzáadása:
Léghűtéses hűtőborda hozzáadásával könnyen lehűthetjük a készüléket aktív hűtéssel vagy kényszerlevegős hűtéssel, de az alábbi pontokat továbbra is figyelembe kell vennünk:
1. Hűtőborda kiválasztása. A hűtőborda kiválasztásának elve az, hogy lehetőleg kis térfogatú és kis tömegű hűtőbordát válasszunk abból a célból, hogy megfelelő hőelvezetést biztosítsunk, így megtakarítjuk a belső teret és csökkentjük a hálózati adapter össztömegét.
2. Hűtőborda beszerelése. A hűtőborda beépítésénél lehetőség szerint a kis hőleadású és hőellenállású beépítési módot kell választani.
3. Minimalizálja az interfész hőellenállását. A hűtőborda felületének síknak és simának kell lennie, és szilikonzsírral vagy hővezető tömítéssel kell felvinni a radiátor és a teljesítmény-félvezető közötti érintkezési hőellenállás csökkentése érdekében.
3. A hűtőventilátor kialakítása:
A hagyományos kereskedelmi kapcsolók ventilátora mindig teljes fordulatszámon (SPD) működik, ami nemcsak energiapazarlást és általános zajt okoz, hanem növeli a szükségtelen áramtermelést és a por felhalmozódását a vázon belül. Ennél is fontosabb, hogy a ventilátor élettartama teljes fordulatszámon körülbelül 20000 óra, ami 2,28 év (a SANYOFANDATASHEET adatai szerint). 20 000 óra elteltével a ventilátor sebessége fokozatosan csökken, ami instabilitást okoz az egész gépben. A felügyeleti egységek hiánya miatt azonban ez a rejtett veszély nehezen észlelhető. Például amikor az ipari kapcsolók csomagvesztési aránya fokozatosan növekszik, nem könnyű felismerni, hogy ennek oka a ventilátor öregedése, a fordulatszám csökkenése és a túl sűrű por felhalmozódása, ami a kulcs hőmérsékletét okozza. az alváz belsejében lévő alkatrészek felemelkednek.
A kapcsoló tervezésének korai szakaszában teljes mértékben figyelembe kell venni a berendezés működési környezetét és az összes elektronikus alkatrész legmagasabb üzemi hőmérsékletét, hogy beállítsuk a fűtőchip üzemi hőmérsékletét. Ezután az alaplap és a héj szerkezetének megtervezésekor a hűtőborda kialakítását is figyelembe kell vennünk, hogy a legjobb illeszkedési sémával hangoljuk össze a hő- és szerkezeti kialakítást, és megfeleljünk a berendezések működésének különféle követelményeinek.
