Kaip sumažinti elektros prietaiso šiluminę varžą
Įrangai tampant galingesne ir kompaktiškesne, įvairių pramonės šakų inžinieriai nenumaldomai stengiasi valdyti elektroninių gaminių šilumą. Nors yra daug kūrybiškų sprendimų, galinčių atimti šilumos energiją naudojant aukštos temperatūros šilumos laidumo įrenginius, tokius kaip ventiliatoriai, skysčių aušintuvai ir šilumos laidumo vamzdeliai, pats įrenginys taip pat padarė didelę pažangą, siekdamas iš esmės optimizuoti šilumines charakteristikas.
Darbinė temperatūra:
Kuriant galutinius produktus, tokius kaip IOT įranga, medicininiai įrankiai ar pramoniniai jutiklių įrenginiai, beveik kiekvienas įrenginys kaip parametrą laiko maksimalią aplinkos temperatūrą. Maksimalią aplinkos temperatūrą nustato įrenginio gamintojas, siekdamas užtikrinti, kad įrangos veikimas pasiektų priimtiną standartą ir nebūtų pažeistos fizinės savybės. Pavyzdžiui, kai kurie perjungiamieji tranzistoriai gali atlaikyti labai dideles galios apkrovas, tačiau jų vidinės puslaidininkinės jungtys išsilydys, jei bus veikiamos per aukštos aplinkos temperatūros. Be to, temperatūra tiesiogiai paveiks medžiagos laidumą. Viršijus maksimalią darbinę temperatūrą, prietaiso veikimas gali pasikeisti.
Pašalinkite šilumą nuo šaltinio:
Įrenginių su fiksuotomis vidinėmis energijos sąnaudomis ir aplinkos temperatūros slenksčiais, kaip ir daugumos galios konvertavimo įrenginių ir IC, korpuso paviršiaus temperatūra priklauso nuo vidinės šiluminės varžos ir šilumos perdavimo efektyvumo. Vidinė šiluminė varža apibūdina šilumos perdavimo iš šilumos šaltinio į įrenginio paviršių efektyvumą. Tačiau dauguma žmonių, galvodami apie šilumos valdymą, pagalvos apie šilumos perdavimo iš prietaisų į aplinką efektyvumą, konvekcinį, laidųjį ar spindulinį šilumos perdavimą. Šie metodai dažniausiai yra pasyvūs šilumokaičiai, ventiliatoriai, aušinimo skysčiais sistemos, šilumos vamzdžiai ir radiatoriai.
Geriausias būdas palaikyti gerą korpuso temperatūrą – tiesiogiai keisti vidinę įrangos šiluminę varžą ir šilumos sklaidos į supančią aplinką efektyvumą. Puikus šilumos valdymo įtaisas turi nulinę šiluminę varžą ir begalinį šilumos išsklaidymą. Tačiau, kadangi įrenginiai yra pagaminti iš realių medžiagų, kiekviena medžiaga turi savo unikalias šiluminės varžos charakteristikas ir jokia sistema negali puikiai perduoti šilumos, sistemų projektuotojai turi stengtis optimizuoti kiekvieno pagrindinio įrenginio šilumines charakteristikas nuo pat ankstyvo projektavimo etapo.
Fiksuotas kintamasis:
Kaip žinome, įvairūs aplikacijos parametrai dažniausiai yra fiksuoti, todėl dizainą reikia kurti taip, kad atitiktų šiuos reikalavimus. Kai kuriais atvejais įrenginio efektyvumas, aplinkos temperatūra ir sistemos šilumos perdavimo mechanizmas priklauso nuo galutinio panaudojimo. Daugeliu atvejų, jei prietaisas turi pasiekti priimtinas eksploatavimo sąlygas ir žemą korpuso temperatūrą, vienintelis būdas yra pagerinti vidinę šiluminę konstrukciją ir pasirinkti įrenginį, kurio vidinė šiluminė varža yra maža.
