Во контекст на денешната широко распространета употреба на електронска опрема, напојувањето со моќност со голема моќност станаа клучни компоненти.Зголемувањето на нивната густина на моќност го направи дизајнот на термичко управување со основна задача за да се обезбеди нивната сигурност и ефикасност.Особено кога се користат голем број на полупроводнички уреди со голема моќност, како што се магацини со исправувач на мостот, исправувачи со висока струја, транзистори со голема моќност или транзистори на ефект на поле, ефективниот термички дизајн е особено важен.Големата количина на топлина генерирана од овие уреди за време на работењето ќе доведе до деградација на перформансите на уредот или дури и неуспех ако не се постапува правилно.
Во термичкиот дизајн, пропорционалниот однос помеѓу температурата и стапката на неуспех е клучен фактор.Според формулата f = ae-e/kt (каде f е стапката на неуспех, а е константа, е моќност, k е константа на Болцман, а Т е температурата на спојот), може да се види дека зголемувањетоВо температурата ќе доведе до експоненцијално стапката на неуспех.Затоа, за да се обезбеди стабилна работа и долгорочна сигурност на напојувањето со електрична енергија, мора да се преземат ефективни мерки за термичко управување.
Стратегиите за решавање на проблеми со висока температура главно се поделени на два аспекта:
Намалете ги загубите во структурата на колото: Ова вклучува користење на поефикасни методи и технологии за контрола, како што се технологија за меко префрлување со висока фреквенција, технологија за контрола на фази на промена, синхрона технологија за исправање, итн. Во исто време, избор на уреди со мала моќност, намалувањеБројот на уреди за генерирање на топлина и зголемување на ефикасноста на електрична енергија со зголемување на ширината на печатените линии се сите ефективни начини за намалување на производството на топлина.
Усвојувајте поефикасна технологија за дисипација на топлина: Изборот на технологија за дисипација на топлина вклучува три главни методи: спроводливост, зрачење и конвекција.Специфични апликации вклучуваат радијатори, ладење на воздухот (природна конвекција и присилно ладење на воздухот), течно ладење (вода, масло), термоелектрично ладење, топлински цевки и други методи.Во напојувањето со голема моќност, присилното ладење на воздухот, особено, стана главниот метод на дисипација на топлина.Затоа, технологиите за подобрување на ефектот на ладење на воздухот, како што се правилно дизајнирање на воздушни канали и додавање спојлери на предниот дел на радијаторот за воведување турбуленции, се клучни за подобрување на ефикасноста на дисипацијата на топлина.
Неколку методи што најчесто се користат во термичкиот дизајн, исто така, вклучуваат употреба на топилни мијалници,
Вентилатори за ладење, метални PCB, термичка паста, итн. Во вистинскиот дизајн, овие методи треба да бидат разумно комбинирани и применети според потребите на клиентите и најдобриот однос на економичноста.Особено при изборот на уреди за дисипација на топлина, со оглед на доминантната позиција на полупроводнички уреди во напојувањето со моќност, нивната топлина главно доаѓа од загуби во префрлување.Затоа, оптимизирање на топологијата на колото, како што е користење на топологија на конверзија на нула-прекинувач, може ефикасно да ги намали загубите на префрлување.Дури и да е така, употребата на радијатори е сè уште важно средство за термичко управување.
Покрај тоа, во практични апликации, природниот ладење на воздухот и присилното ладење на воздухот се двете главни форми на дисипација на топлина.Природното миење на топлината со ладење на воздухот треба да се постави вертикално за да се олесни конвекцијата на воздухот, а неколку дупки за вентилација треба да се дупчат на соодветни локации на PCB за подобрување на ефектот на дисипација на топлина.Спротивно на тоа, присилното ладење на воздухот, особено во напојувањето со голема моќност, е почеста и важна.Со оптимизирање на распоредот на вентилаторот и дизајнот на воздушниот канал, ефикасноста на дисипацијата на топлина може значително да се подобри.