Sfaturi pentru sursele de alimentare cu răcire - Venco Electronica Industrial
Tehnicile de răcire pentru sursele de alimentare actuale câștigă din ce în ce mai mare importanță datorită dimensiunilor din ce în ce mai mici de radiatoare și densităților de putere mai mari. Sursele de alimentare sunt esențiale în orice aplicație și pentru a garanta funcționarea și creșterea duratei sale de utilizare este esențial să dimensionați corect refrigerarea.
Management termic și refrigerare
Toată lumea știe că dacă căldura este disipată într-un spațiu restrâns, temperatura din spațiul respectiv va crește, adică temperatura ambientală va crește. Dacă avem un dispozitiv într-o carcasă cu o sursă care furnizează o sarcină, de exemplu un PCB, creșterea temperaturii ambiante datorată căldurii disipate de sursă și încărcarea acesteia va determina, la rândul său, sursa însăși și sarcina sa să devină mai fierbinți., posibil atingerea temperaturilor maxime de funcționare.
Când se întâmplă acest lucru, ne aflăm cu prima cauză a fiabilității sau a duratei scurte a unui sistem electronic. De exemplu, durata de viață a condensatoarelor electrolitice despre care am vorbit într-o postare anterioară este strâns legată de temperatura ambiantă din interiorul echipamentului. În plus, există și alte componente electronice care își scad fiabilitatea pe măsură ce se încălzesc. Tendința de a proiecta surse din ce în ce mai mici și, prin urmare, cu radiatoare mai mici, înseamnă că gestionarea termică trebuie să fie foarte bine dimensionată .
O modalitate ușoară de îmbunătățire a răcirii este utilizarea unui ventilator pentru a extrage căldura în exces din interiorul carcasei. Unele fântâni sunt proiectate pentru a fi răcite cu ventilator, iar în aceste cazuri fluxul de aer necesar este specificat în documentația sursă. Este important să rețineți că acesta este fluxul de aer necesar la sursa de energie însăși și nu în orice alt punct, chiar dacă este la o distanță mică. Deoarece aerul urmează întotdeauna calea celei mai puțin rezistente, doar o parte din aerul generat de ventilator va merge acolo unde sursa de alimentare are nevoie de el. Deflectoarele interne la sursă ajută la direcționarea aerului în mod corect și la răcirea electronice care au nevoie de el.
Calculul debitului de aer
Pentru cazurile în care sursa este răcită prin convecție sau în care echipamentul trebuie să funcționeze la temperaturi mai scăzute, debitul de aer trebuie calculat urmând pașii de mai jos:
În primul rând, este necesar setați temperatura maximă de lucru pentru sursa de alimentare sau echipamentele electronice unde puteți lucra în siguranță. Pentru o sursă, valoarea tipică este de 50 ° C și poate fi specificată în reglementările de siguranță sau poate funcționa la o temperatură mai mică pentru a crește durata de viață a echipamentului. Ca regulă generală, o reducere de 10 ° C a încapsulării exterioare a unui condensator electrolitic poate duce la creșterea duratei sale de viață.
Atunci trebuie ia în considerare cea mai înaltă temperatură care poate fi atinsă în mediul incintei echipamentului care conține sursa, iar diferența dintre cele două este creșterea maximă admisă a temperaturii. De exemplu, dacă sursa este capabilă să funcționeze la o temperatură ambiantă de 50 ° C și echipamentul care conține sursa este proiectat pentru a fi utilizat într-un mediu fără răcire forțată în care temperatura maximă poate ajunge până la 40 ° C, atunci creșterea temperaturii maxime permise este 10ºC .
Următorul pas este setați cantitatea de putere de disipat. Puterea totală disipată în carcasa echipamentului este suma puterii utilizate de sarcină plus pierderile de putere de la sursă, care sunt pierderi de căldură. De exemplu, dacă sarcina este de 260 W și presupunând că alimentarea cu energie este 80% eficientă, puterea totală disipată este: 260 W/0,8 = 325 W
De aici poți calculați debitul de aer necesar. Există o formulă simplă și universală pentru a obține debitul necesar pentru a menține o creștere a temperaturii și pentru o cantitate dată de căldură, folosind o constantă care este de 2,6. Formula este:
Debit de aer (m 3/h) = 2,6 * putere totală disipată (W)/creștere admisibilă a temperaturii (ºC)
În exemplul nostru, debitul de aer necesar va fi de 2,6 * 325 W/10ºC = 84,5 m 3/h
Calculul pierderii de presiune
Din păcate, soluția nu este la fel de simplă precum calcularea valorii debitului necesare cu formula de mai sus și utilizarea rezultatului pentru a selecta un ventilator cu acele date de flux. Datele obținute sunt pentru utilizare deschisă și, în realitate, cazul unui computer va oferi o rezistență naturală la fluxul de aer cunoscută sub numele de cădere sau pierdere de presiune care are ca rezultat un prejudiciu pentru performanța ventilatorului.