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開關電源整流器常用的3種散熱方式

2022年09月26日 14:23:56      來源:湘潭方正電氣成套設備有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:26

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  1、天然冷卻


  天然冷卻法是開關電源早期的傳統冷卻方法,這種方法主要依靠大型金屬散熱器來進行直接熱傳導式散熱。換熱量Q=KA△t(K換熱系數,A換熱面積,△t溫度差)。當整流器的輸出功率增大時,其功率元件的溫度也會升高,△t溫度差也會增大。因此,當整流器A的換熱面積滿足時,其散熱是不存在時刻滯后,功率元件的溫差小,其熱應力和熱沖擊小。然而,這種方法的一個缺點是散熱器的體積和分量大。變壓器的繞組是為了盡可能降溫升溫,防止溫度上升影響其作業功能,所以其資料選擇的余地較大,變壓器的體積和分量也大。


  2、電扇冷卻


  隨著電扇制造技術的發展,電風扇的運行穩定性和使用壽命有了很大的進步,其甚至時間為5萬小時。電風扇散熱后可以減少笨重的散熱器,大大提高了整流器的體積和分量,大大減少了原始資料成本。隨著市場競爭的加劇和市場價格的下降,這一技能成為當時的主要趨勢。


  這種方法的一個缺陷是電風扇的平均時間比整流器短10萬小時,如果電風扇出現故障,對電源的故障率影響很大。認為為了保證電風扇的使用壽命,電風扇的轉速隨著設備內溫度的變化而變化。其散熱Q=Km△t(K傳熱系數,m傳熱空氣質量,△t溫差)。m熱交換空氣的質量與電風扇的轉速有關。當整流器的輸出功率增加時,功率元件的溫度會上升,但功率元件的溫度變化會有很大的時間滯后,直到整流器能夠檢測到這種變化,然后增加電風扇的轉速來增強散熱。如果負載經常突然變化,也許電源輸入波動很大,那么電源組件在冷熱狀態下會迅速變化。半導體溫差突變引起的熱應力和熱沖擊會在元器件的不同數據中引起一些應力裂紋。過早失敗。


  3、電風扇和天然冷卻相結合


  由于環境溫度和負載的變化,以及電源作業時熱能的耗散,電風扇和天然冷卻方式的相結合可以更快地散發熱能。這種方法在增加電風扇散熱的同時,可以減少散熱器的面積,使功率元件在相對穩定的溫度場運行時,不會受到外部條件變化的影響,從而延長使用壽命。這不僅克服了純電風扇冷卻對的功率元件散熱和調理滯后的缺點,還防止了電風扇使用壽命低影響整流器整體可靠性。尤其是在機房環境溫度很不穩定的情況下,使用風冷和自冷的相結合有著很好的冷卻功能。該方法中整流器的數據成本介于純電風扇冷卻和天然冷卻兩種方法之間,分量少,保護方便。


  特別是選擇智能風冷和自冷技能時,在整流器低負荷運行情況下,模塊溫升小,模塊電風扇處于低速作業狀態。


  在高負載運行條件下,模塊會變熱。模塊溫度升到55℃以上。電風扇轉速隨著溫度的變化而線性增加。現場檢測到電風扇故障,電風扇故障后,將輸出帶限流的電風扇故障,并給出故障報警。由于電風扇的作業數度與負載巨細有關,所以電風扇的使用壽命比純風冷時更長,可靠性大大提高。


  通訊開關電源采用電風扇與天然冷卻相結合的冷卻方式,不僅可以在高環境溫度條件下有效減小整流器內部的作業溫度,延長設備的使用壽命,還可以在低環境溫度和低負載條件下減小整流器電風扇的轉速作業,延長電風扇的使用壽命。散熱器散熱,設備間隔和爬電間隔可以相對較遠,在高濕度條件下安全功能高。整流器體積較小、分量較輕,保護作業變得容易。


  為了保證通訊開關電源整流器的可靠穩定運行,減少其作業溫升是一項關鍵技術。選擇智能風冷與自冷相結合的技巧。它具有對環境適應性強、使用壽命長、可靠穩定等技術優勢。


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