Solisyon prensipal jesyon tèmik nan ekipman pou pouvwa
Jesyon tèmik obeyi prensip debaz yo nan fizik. Gen twa fason kondiksyon chalè: radyasyon, kondiksyon ak konveksyon.
Pou pifò sistèm elektwonik, reyalize refwadisman ki nesesè yo se premye kite chalè a kite sous chalè a pa kondiksyon, ak Lè sa a, transfere li nan lòt kote pa konveksyon.
Lè w ap fè konsepsyon tèmik, li nesesè konbine divès kalite pyès ki nan konpitè jesyon tèmik pou reyalize efektivman kondiksyon ak konveksyon ki nesesè yo.
Gen twa eleman refwadisman ki pi souvan itilize: lavabo chalè, tiyo chalè ak fanatik.
Lavabo chalè a ak tiyo chalè yo se sistèm refwadisman pasif san ekipman pou pouvwa, pandan y ap fanatik la se yon sistèm refwadisman lè fòse aktif.
Radyatè a se yon estrikti aliminyòm oswa kwiv ki ka jwenn chalè nan yon sous chalè atravè kondiksyon epi transfere chalè a nan koule lè a (nan kèk ka, nan dlo oswa lòt likid) pou reyalize konveksyon.
Lavabo chalè vini nan plizyè milye gwosè ak fòm, soti nan ti najwar metal so ki konekte yon sèl tranzistò ak gwo ekstrizyon ak anpil najwar (dwèt) ki ka entèsepte koule lè konvektif epi transfere chalè nan li.
Radyatè a gen avantaj ki genyen nan pa gen okenn pati k ap deplase, depans fonksyònman, mòd echèk, elatriye.
Yon fwa radyatè a konekte ak sous chalè a, kòm lè cho a monte, konveksyon pral natirèlman rive, kidonk kòmanse ak kontinye fòme yon koule lè.
Malgre ke radyatè a fasil pou itilize, gen kèk dezavantaj:
Radyatè a ki transmèt gwo chalè se gwo, koute chè, ak lou, epi yo dwe mete kòrèkteman, ki pral afekte oswa limite layout fizik la nan tablo sikwi a;
Najwar yo ka bloke pa pousyè nan koule lè a, diminye efikasite;
Li dwe byen konekte ak sous chalè a pou chalè a ka koule soti nan sous chalè a nan radyatè a san pwoblèm.
Tiyo chalè
Li se yon lòt eleman enpòtan nan suite jesyon tèmik, ki ka transfere chalè soti nan pwen A nan pwen B san okenn fòm mekanis fòs aktif.
Li gen yon nwayo sintered ak yon tib metal sele nan likid k ap travay. Li pa aji kòm yon radyatè pou kont li. Fonksyon li se absòbe chalè nan sous chalè a epi transfere li nan yon zòn ki pi frèt.
Tiyo chalè yo ka itilize lè pa gen ase espas toupre sous chalè a pou mete radyatè a oswa koule lè a ensifizan. Tiyo chalè a gen gwo efikasite k ap travay epi li ka transfere chalè soti nan sous la nan yon kote ki pi bon pou jere.
Prensip travay li se senp ak enjenyeu:
Sous chalè a konvèti likid k ap travay la nan vapè nan tib la sele, ak vapè a transfere chalè a nan fen ki pi frèt nan tiyo chalè a. Nan fen sa a, vapè a kondanse nan likid ak degaje chalè, pandan y ap likid la retounen nan fen ki pi cho.
Pwosesis transfòmasyon gaz-likid sa a kouri kontinyèlman epi li sèlman kondwi pa diferans tanperati ant fen frèt la ak fen cho. Konekte yon radyatè oswa lòt aparèy refwadisman nan fen frèt la ka rezoud pwoblèm dissipation chalè lokal kote cho lè bloke.
Fanatik
Li se premye etap la nan direksyon pou yon koule chalè aktif fòse-lè refwadi, apa de radyatè pasif ak tiyo chalè, men fanatik tou gen dezavantaj:
gwo pri, bezwen espas, ogmante bri sistèm lan;
Gen tandans fè echèk, konsome enèji ak afekte efikasite nan tout sistèm nan
Men, nan anpil ka, sitou lè chemen an koule lè a koube, vètikal oswa pa lis, yo anjeneral se sèl fason yo jwenn ase koule.
Paramèt kle ki defini kapasite yon fanatik se longè inite oswa volim inite koule lè pou chak minit.
Sepandan, gwosè fizik se yon pwoblèm: yon gwo fanatik ak yon vitès wotasyon ki ba ka pwodwi koule lè a menm jan ak yon ti fanatik ak yon vitès wotasyon wo, kidonk gen yon komès-off ant gwosè ak vitès.
Modèl ak simulation konplè
Sistèm pasif separe yo pi gwo nan gwosè, men plis serye ak efikas, ak fanatik yo ka jwe yon wòl nan sitiyasyon kote refwadisman pasif pa ka itilize pou kont li.
Ki sistèm yo chwazi pou refwadisman se souvan yon desizyon difisil.
Nan moman sa a, li nesesè pou detèmine konbyen lè refwadisman ki nesesè ak kijan pou reyalize refwadisman atravè modèl ak simulation, ki esansyèl pou estrateji jesyon tèmik efikas.
Pou modèl la tipòtrè, sous chalè a ak chemen koule chalè li yo karakterize pa rezistans tèmik yo, epi rezistans tèmik la detèmine pa materyèl la, bon jan kalite ak gwosè yo itilize.
Modèl montre kouman chalè koule soti nan sous chalè a epi li se tou premye etap nan evalye eleman ki lakòz aksidan tèmik akòz dissipation chalè pwòp yo.
Pou egzanp, founisè aparèy tankou gwo chalè dissipation ICs, MOSFET, ak IGBT anjeneral bay modèl tèmik ki ka bay detay sou chemen an tèmik soti nan sous chalè a nan sifas la nan aparèy la.
Yon fwa yo konnen chaj la tèmik nan chak eleman, pwochen etap la se modèl nan yon nivo macro, ki se tou de senp ak konplèks:
Ajiste gwosè koule lè a atravè divès sous chalè pou kenbe tanperati li pi ba pase limit akseptab la; sèvi ak tanperati lè a, koule lè san fòs ki disponib koule, koule lè fanatik ak lòt faktè pou fè kalkil debaz yo apeprè konprann sitiyasyon tanperati a.
Pwochen etap la se sèvi ak modèl la ak kote chak sous chalè, tablo PC, sifas koki ak lòt faktè fè modèl pi konplèks nan pwodwi a tout antye ak anbalaj li yo.
Finalman, modèl gen pou rezoud de pwoblèm:
Pwoblèm nan pik ak mwayèn dissipation. Pou egzanp, yon eleman fiks ak yon dissipation tèmik kontinyèl nan 1W ak yon aparèy ki gen yon dissipation tèmik nan 10W men ak yon sik devwa tanzantan 10% gen diferan efè tèmik.
Sa vle di, dissipation chalè an mwayèn se menm bagay la, ak mas chalè ki gen rapò ak koule chalè pral pwodwi distribisyon chalè diferan. Pifò aplikasyon CFD ka konbine analiz estatik ak dinamik.
Enpèfeksyon nan koneksyon fizik ant sifas la nan eleman an ak modèl la tipòtrè, tankou koneksyon fizik la ant tèt la nan pake a IC ak koule nan chalè.
Si koneksyon an gen yon ti distans, rezistans tèmik chemen sa a ap ogmante, epi li nesesè pou ranpli sifas kontak la ak yon pad tèmik pou amelyore konduktiviti tèmik chemen an.
Jesyon tèmik ka diminye tanperati a nan eleman yo nan ekipman pou pouvwa a ak anviwònman an entèn, sa ki ka pwolonje lavi pwodwi ak amelyore fyab.
Men, jesyon tèmik se yon konsèp entegre, si kraze nan detay yo, li se yon sijè gwo.
Li enplike nan konpwomi yo nan gwosè, pouvwa, efikasite, pwa, fyab, ak pri. Yo dwe evalye priyorite ak kontrent pwojè a.
