Phân tích chế độ tản nhiệt của thiết bị điện tử công suất

Aug 25, 2021

Để lại lời nhắn

Độ tin cậy của các sản phẩm điện tử công suất và nhiệt độ linh kiện có một mối quan hệ lớn, thiết bị nhiệt độ cực thấp hoạt động siêu đáng tin cậy, ngành công nghiệp có" luật mười độ"" sáu độ luật" ;, cụ thể là thiết bị cứ dưới nhiệt độ mười độ hoặc sáu độ, tuổi thọ gấp đôi," luật mười độ" hoặc" sáu bậc luật," mặc dù không có bằng chứng lý thuyết nghiêm ngặt rõ ràng, nhưng kinh nghiệm kỹ thuật là có thể cho thấy đầy đủ, nhiệt độ thiết bị liên quan chặt chẽ đến tuổi thọ thiết bị.




Dòng điện được tạo ra trong quá trình vận hành các sản phẩm điện tử, và bản thân thiết bị sẽ sinh ra tổn thất, dẫn đến nóng và tăng nhiệt độ thiết bị. Để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy, cần phải giảm nhiệt độ của thiết bị và áp dụng các phương pháp khác nhau, tối ưu hóa điều khiển, giảm tần số chuyển mạch, v.v. Một khía cạnh quan trọng hơn là tản nhiệt, giúp tản nhiệt nhanh chóng và làm mát thiết bị. Bài viết này tập trung vào các vấn đề liên quan đến tản nhiệt.




Nhiệt của thiết bị được truyền từ trong ra ngoài. Cũng giống như con người, khi trời nóng, cần phải hạ nhiệt. Nếu không, các vấn đề sẽ xảy ra, chẳng hạn như say nóng hoặc các vấn đề nghiêm trọng hơn.




Các chế độ tản nhiệt như sau: làm mát tự nhiên, làm mát bằng gió cưỡng bức, làm mát điều hòa, làm mát bằng nước không khí, làm mát bằng nước tinh khiết.




Hệ thống làm mát tự làm nóng thích hợp cho các thiết bị công suất nhỏ trong một số trường hợp cần thiết. Nếu sử dụng phương pháp làm mát tự gia nhiệt cho thiết bị công suất lớn, cần đảm bảo thiết bị hoạt động đáng tin cậy. Công suất thiết bị cần gấp nhiều lần công suất yêu cầu, chi phí và khối lượng rất lớn và không kinh tế.




Làm mát không khí cưỡng bức: tức là làm mát bằng thông gió, như chúng ta thổi quạt làm mát vào mùa hè, là một cách tiết kiệm hơn, nhưng cũng có rất nhiều vấn đề và vấn đề cần chú ý, sẽ được giải thích chi tiết trong bài viết.




Giải nhiệt điều hòa: là sử dụng điều hòa không khí để làm mát nhiệt lượng do thiết bị tỏa ra, giảm nhiệt độ môi trường, dùng chung với làm mát không khí.




Làm mát bằng không khí - nước: tức là quạt và thiết bị làm mát bằng nước hợp tác để làm mát. Quạt hút nhiệt ra khỏi thiết bị, giải nhiệt qua dàn trao đổi nhiệt làm mát bằng nước, sau đó thổi hơi lạnh vào thiết bị để làm mát thiết bị, tương đối tiết kiệm.




Làm mát bằng nước tinh khiết: tức là thiết bị được làm mát trực tiếp bằng nước thay vì tản nhiệt bằng quạt. Bộ tản nhiệt của thiết bị là bộ tản nhiệt làm mát bằng nước, và quá trình tản nhiệt được thực hiện bằng tuần hoàn nước. Quá trình này tương đối phức tạp và chi phí là cao nhất.




Sau đây chủ yếu giới thiệu những ưu nhược điểm của hệ thống làm mát không khí (bao gồm cả điều hòa không khí), giải nhiệt bằng nước, làm mát bằng nước và những lưu ý khi bảo dưỡng.




1 Máy lạnh làm mát




Phải là không gian kín, giống như văn phòng của chúng ta, mở cửa sổ mở ra điều hòa không khí có tác dụng không tốt, ngoài ra không gian phải phù hợp, không quá lớn, không quá nhỏ. Quá lớn hiệu quả làm mát không tốt, cần điều hòa nhiều hơn, lãng phí năng lượng nghiêm trọng; Nó quá nhỏ, hiệu quả làm mát không tốt, nhưng luồng không khí lưu thông nhiệt do thiết bị tạo ra không đủ để hút nhiệt ra ngoài, làm cho nhiệt độ bên trong thiết bị tăng lên. Nguyên tắc của kích thước phòng là có khoảng trống trước và sau thiết bị là 2 mét, phía trên là 1,5 mét là phù hợp. Số lượng máy điều hòa không khí thích hợp được lựa chọn theo giá trị nhiệt của các thiết bị khác nhau. Ngoài ra, bạn cần có ít nhất một chiếc dự phòng phòng trường hợp điều hòa bị hư hỏng, thiếu độ lạnh có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị.




2 Làm mát bằng không khí-nước




Giải nhiệt nước máy lạnh tương tự như làm lạnh máy lạnh. Căn phòng cũng cần phải đóng cửa. Nhiệt do thiết bị tạo ra được thoát ra ngoài bằng ống dẫn khí, và không khí nóng được làm mát bằng bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng nước. Làm mát bằng không khí và nước cần chú ý đến lượng gió của ống gió phải đủ, cản gió càng ít càng tốt, không tổ yến kẻo khí nóng không thoát ra ngoài được, đồng thời không gian cũng cần phù hợp, tương tự. để điều hòa không khí điện lạnh, không có thêm chi tiết.




Nước làm mát không khí cần phải có nước thích hợp, nhiệt độ nước không cao hơn nhiệt độ bình thường, có thể tái chế, đảm bảo nước sạch, tránh ăn mòn bộ trao đổi nhiệt, đóng cặn, chống rò rỉ và ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt. Độ tin cậy của máy bơm nước tuần hoàn là một vấn đề quan trọng trong quá trình sử dụng. Chỉ với máy bơm dự phòng và nguồn điện dự phòng mới có thể đảm bảo độ tin cậy của hệ thống làm mát bằng nước để đảm bảo hiệu quả làm mát đáng tin cậy và hoạt động đáng tin cậy của thiết bị.




3 Nước làm mát




Phương pháp này tương đối phức tạp, chi phí tương đối cao và về cơ bản chỉ được sử dụng trong trường hợp làm mát không khí trong thiết bị siêu công suất không đáp ứng được yêu cầu tản nhiệt hoặc khi hoạt động ngoài trời cần ở trong không gian kín.




Chế độ làm mát bằng nước này là chế độ làm mát bằng nước tinh khiết và chế độ làm mát bằng nước rỗng đã đề cập trước đây là rất khác nhau. Thực tế là hết nước hoặc quạt làm mát, làm mát bằng nước tương đương với tác dụng của điều hòa, nhưng không phải đối với tác dụng của quạt làm mát bằng nước tinh khiết, thiết kế hệ thống làm mát bằng nước trực tiếp bên trong thiết bị, nước và lấy đi nhiệt do thiết bị tỏa ra trực tiếp, và ngoại vi thêm một bộ trao đổi nhiệt, bộ trao đổi nhiệt không khí với quạt làm mát nước lưu thông nước, giảm nhiệt độ nước, nói ở phía trước của nước trống là nước làm mát không khí, giảm nhiệt độ không khí.




Nước tinh khiết làm mát quá trình yêu cầu cao phức tạp, nước cần nước tinh khiết, để đảm bảo độ sạch, không đóng cặn, deion, độ dẫn điện thấp, để đảm bảo hiệu suất cách nhiệt. Kiểm soát nhiệt độ nước phải thích hợp, không thể hình thành ngưng tụ. Nước cần được bảo vệ khỏi đóng băng để ngăn ngừa hư hỏng đường ống vào mùa đông khi thiết bị không hoạt động. Phương pháp làm mát này có hiệu quả tốt và hiệu suất chi phí cao trong ứng dụng của các sản phẩm siêu công suất. Người sử dụng cần phải có kỹ năng bảo dưỡng nhất định, thường xuyên chú ý quan sát xem có rò rỉ nước, thấm nước hay không, đổ nước vào cùng một tỷ lệ để thêm chất chống đông, vệ sinh bộ trao đổi nhiệt kịp thời để không tắc ống gió do nhiệt độ nước tăng lên ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát.




4 Làm mát không khí




Hầu hết các điều kiện làm việc vẫn dựa trên cơ sở làm mát cưỡng bức bằng không khí. Sau đây chủ yếu giới thiệu một số vấn đề trong ứng dụng làm mát bằng gió cưỡng bức, các bạn cần chú ý tránh trong ứng dụng để tránh hiệu quả tản nhiệt không tốt. Làm lạnh cưỡng bức không khí nếu không điều hòa không khí lạnh, sử dụng ống dẫn khí sẽ bị thoát khí nóng ra ngoài làm giảm nhiệt độ trong phòng, giảm nhiệt độ gió vào. Có một số vấn đề với cách tiếp cận này:




(1) Đầu vào không khí phải đủ và lớn hơn diện tích của cửa thoát khí. Theo giá trị nhiệt khác nhau của thiết bị sẽ có yêu cầu khác nhau. Việc thiết kế phòng phải được thực hiện nghiêm ngặt theo các dữ liệu liên quan do nhà sản xuất thiết bị cung cấp. Do bông lọc cần được bổ sung vào cửa hút gió để tránh bụi lọt vào nên cần tính toán diện tích thông gió hiệu quả theo tình trạng bông lọc, vệ sinh bông lọc kịp thời để tránh bị tắc.




(2) Cửa thoát khí phải thấp hơn một chút so với cửa thoát khí của thiết bị, tức là ống dẫn khí phải nghiêng xuống và thêm khuỷu tay để không bị mưa vào thiết bị và cửa ra phải có lưới bảo vệ. đề phòng thú nhỏ xâm nhập gây tai nạn.




(3) Thiết kế của ống dẫn khí là rất quan trọng, thường phụ thuộc vào vị trí của thiết bị. Ở đây chúng tôi xin nhắc nhở người dùng nếu muốn sử dụng cách làm mát bằng khí thải từ ống gió thì nên quy hoạch vị trí đặt thiết bị ngay từ đầu khi thiết kế sao cho thông suốt ống gió. Không để cửa thoát khí tiếp xúc với dầm hoặc cột. Không nên đặt thiết bị quá xa cửa thoát gió ngoài trời (như tường), ống gió quá dài, sức cản gió lớn, không có lợi cho việc thoát khí ra bên ngoài, dễ tản nhiệt. bị ảnh hưởng bởi gió tổ.




(4) kênh dẫn gió không thể cản gió mạnh, quay quá nhiều, cản gió quá mạnh, gió lồng dẫn đến tản nhiệt kém, tốt nhất nên quay Góc 45 độ, cố gắng tránh quay thẳng Góc 90 độ.




(5) Các sự cố dễ xảy ra trên công trường




(1) Không có máy lạnh, không có ống dẫn khí, phòng kín, không gian hẹp, nhiệt độ trong nhà cao.




(2) Có ống dẫn khí nhưng chỉ có khí ra mà không có không khí vào, áp suất âm lớn, không đủ lượng khí để lấy nhiệt làm nhiệt độ thiết bị tăng cao.




(3) Nhập quá nhỏ, gần như không có, cùng áp suất âm lớn, hiệu quả tản nhiệt kém.




5 kết luận




Đối với khu công nghiệp nói chung là bụi bẩn, nhiều loại bụi hơn, một số trường hợp còn là bụi dẫn điện, đối với thiết bị điện thì rất ảnh hưởng đến độ tin cậy, vì vậy xét từ khía cạnh kinh tế, độ tin cậy và các khía cạnh khác, người dùng nên sử dụng không khí- sơ đồ làm mát bằng nước. Nó không chỉ có thể làm cho căn phòng kín và không bị bụi bay vào mà còn có tác dụng làm mát tốt hơn để đảm bảo thiết bị hoạt động đáng tin cậy, hiệu suất chi phí cao. Độ tin cậy của thiết bị điện tỷ lệ nghịch với nhiệt độ. Nhiệt độ càng thấp thì độ tin cậy càng cao. Ngược lại, nhiệt độ càng cao thì độ tin cậy càng giảm. Để đảm bảo hoạt động tin cậy của thiết bị, cần phải chú ý đến việc lựa chọn và thực hiện các phương án tản nhiệt.