Analisi della modalità di dissipazione del calore delle apparecchiature elettroniche di potenza

Aug 25, 2021

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L'affidabilità dei prodotti elettronici di potenza e la temperatura dei componenti ha un ottimo rapporto, il funzionamento super affidabile del dispositivo a temperatura ultrabassa, l'industria ha"legge dei dieci gradi""sei gradi di legge", cioè il dispositivo ogni dieci gradi sotto la temperatura o sei gradi, doppia vita,"dieci gradi di legge" o"sei gradi di diritto," anche se nessuna prova teorica rigorosa chiara, ma l'esperienza ingegneristica deve essere in grado di dimostrare completamente, la temperatura del dispositivo è strettamente correlata alla vita del dispositivo.




La corrente elettrica viene generata durante il funzionamento dei prodotti elettronici e il dispositivo stesso produrrà perdite, con conseguente riscaldamento e aumento della temperatura del dispositivo. Per garantire un funzionamento affidabile, è necessario ridurre la temperatura del dispositivo e adottare vari metodi, ottimizzare il controllo, ridurre la frequenza di commutazione e così via. Un aspetto più importante è la dissipazione del calore, che toglie rapidamente il calore e raffredda il dispositivo. Questo articolo si concentra sui problemi relativi alla dissipazione del calore.




Il calore del dispositivo viene trasmesso dall'interno verso l'esterno. Proprio come le persone, quando fa caldo, ha bisogno di essere raffreddato. In caso contrario, si verificheranno problemi, come colpi di calore o problemi ancora più seri.




Le modalità di dissipazione del calore sono le seguenti: raffreddamento naturale, raffreddamento ad aria forzata, raffreddamento ad aria condizionata, raffreddamento ad acqua ad aria, raffreddamento ad acqua pura.




Il raffreddamento autoriscaldante è adatto per apparecchiature di piccola potenza in alcune occasioni necessarie. Se viene utilizzato il raffreddamento autoriscaldante per apparecchiature ad alta potenza, è necessario garantire il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura. La capacità dell'apparecchiatura deve essere molte volte la potenza richiesta e il costo e il volume sono molto grandi e antieconomici.




Raffreddamento ad aria forzata: ovvero, il raffreddamento tramite ventilazione, poiché in estate si soffia il raffreddamento a ventola, è un modo più economico, ma ci sono anche molti problemi e questioni che richiedono attenzione, che verranno spiegati in dettaglio nell'articolo.




Raffreddamento dell'aria condizionata: consiste nell'utilizzare l'aria condizionata per raffreddare il calore generato dal dispositivo, ridurre la temperatura dell'ambiente, generalmente utilizzato con il raffreddamento ad aria.




Raffreddamento aria-acqua: ovvero, la ventola e l'apparecchiatura di raffreddamento ad acqua cooperano per raffreddarsi. La ventola estrae il calore dall'apparecchiatura, lo raffredda attraverso lo scambiatore di calore raffreddato ad acqua e quindi soffia aria fredda nell'apparecchiatura per raffreddare l'apparecchiatura, il che è relativamente economico.




Raffreddamento ad acqua pura: ovvero l'apparecchiatura viene raffreddata direttamente dall'acqua anziché dalla dissipazione del calore della ventola. Il radiatore dell'apparecchiatura è un radiatore raffreddato ad acqua e la dissipazione del calore viene effettuata mediante circolazione dell'acqua. Il processo è relativamente complesso e il costo è il più alto.




Quanto segue introduce principalmente i vantaggi e gli svantaggi del raffreddamento ad aria (compresa l'aria condizionata), del raffreddamento ad aria e ad acqua, del raffreddamento ad acqua e delle precauzioni di manutenzione.




1 Raffreddamento del condizionatore d'aria




Deve essere uno spazio chiuso, come il nostro ufficio, l'effetto di aria condizionata aperta di Windows non è buono, oltre allo spazio dovrebbe essere adatto, non troppo grande, non troppo piccolo. L'effetto di raffreddamento troppo grande non è buono, la necessità di più aria condizionata, gravi sprechi energetici; È troppo piccolo e l'effetto di raffreddamento non è buono, ma il flusso d'aria di circolazione del calore generato dall'apparecchiatura non è sufficiente per estrarre il calore, causando l'aumento della temperatura interna dell'apparecchiatura. Il principio della dimensione della stanza è che ci sono 2 metri di spazio prima e dopo l'attrezzatura e 1,5 metri nella parte superiore è adatto. Il numero appropriato di condizionatori d'aria viene selezionato in base al potere calorifico delle diverse apparecchiature. Inoltre, è necessario disporre di almeno un ricambio di riserva nel caso in cui il condizionatore d'aria sia danneggiato e la refrigerazione sia insufficiente, il che potrebbe portare a guasti dell'apparecchiatura.




2 Raffreddamento aria-acqua




Il raffreddamento ad aria e ad acqua è simile alla refrigerazione dell'aria condizionata. Anche la stanza deve essere chiusa. Il calore generato dall'apparecchiatura viene espulso dal condotto dell'aria e l'aria calda viene raffreddata dallo scambiatore di calore raffreddato ad acqua. Il raffreddamento dell'aria e dell'acqua dovrebbe prestare attenzione al volume d'aria del condotto dell'aria per essere sufficiente, la resistenza al vento il meno possibile, l'aria del nido per timore che l'aria calda non possa essere scaricata, e quindi anche lo spazio deve essere adatto, simile alla refrigerazione dell'aria condizionata, non più dettagli.




Il raffreddamento ad aria e acqua dovrebbe avere acqua appropriata, la temperatura dell'acqua non è superiore alla temperatura normale, può essere riciclata, per garantire acqua pulita, per evitare la corrosione dello scambiatore di calore, il ridimensionamento, per prevenire perdite e influenzare l'effetto di trasferimento di calore. L'affidabilità della pompa di circolazione dell'acqua è un problema importante nel processo di utilizzo. Solo con la pompa di backup e l'alimentatore di backup è possibile garantire l'affidabilità del sistema di raffreddamento ad acqua per garantire l'effetto di raffreddamento affidabile e il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura.




3 Raffreddamento ad acqua




Questo metodo è relativamente complesso, il costo è relativamente elevato ed è fondamentalmente utilizzato solo nel caso in cui il raffreddamento ad aria nell'apparecchiatura di super potenza non possa soddisfare i requisiti di dissipazione del calore o quando l'operazione all'aperto deve essere in uno spazio chiuso.




Questa modalità di raffreddamento ad acqua è una modalità di raffreddamento ad acqua pura e la modalità di raffreddamento ad acqua vuota menzionata prima è molto diversa. Acqua vuota effettiva o raffreddamento della ventola, il raffreddamento ad acqua è equivalente all'effetto dell'aria condizionata, ma non per il raffreddamento della ventola di raffreddamento ad acqua pura, il design del sistema di raffreddamento ad acqua direttamente all'interno dell'apparecchiatura, l'acqua e rimuove direttamente il calore generato dall'apparecchiatura e periferico aggiungere uno scambiatore di calore, scambiatore di calore ad aria con l'acqua di circolazione dell'acqua di raffreddamento della ventola, ridurre la temperatura dell'acqua, parlando di fronte all'acqua vuota è aria di raffreddamento ad acqua, ridurre la temperatura dell'aria.




Processo di raffreddamento ad acqua pura complessi requisiti elevati, l'acqua ha bisogno di acqua pura, per garantire pulizia, assenza di incrostazioni, deione, bassa conduttività, per garantire prestazioni di isolamento. Il controllo della temperatura dell'acqua dovrebbe essere appropriato, non può formare condensa. L'acqua deve essere protetta dal congelamento per evitare danni alle tubazioni in inverno quando l'attrezzatura è fuori servizio. Questo metodo di raffreddamento ha un buon effetto e prestazioni ad alto costo nell'applicazione di prodotti superpotenti. Gli utenti devono avere una certa capacità di manutenzione, di solito prestare attenzione per osservare se ci sono perdite d'acqua, infiltrazioni d'acqua, ecc., La ricarica dell'acqua dovrebbe essere nella stessa proporzione per aggiungere antigelo, lo scambiatore di calore dovrebbe essere pulito in tempo, in modo da non bloccare il condotto dell'aria causato dall'aumento della temperatura dell'acqua influenzare l'effetto di raffreddamento.




4 Raffreddamento ad aria




La maggior parte delle condizioni di lavoro è ancora basata sul raffreddamento ad aria forzata. Quanto segue introduce principalmente alcuni problemi nell'applicazione del raffreddamento ad aria forzata, in modo da prestare attenzione ad evitare nell'applicazione, in modo da evitare il cattivo effetto di dissipazione del calore. Il raffreddamento ad aria forzata se non la refrigerazione dell'aria condizionata, utilizzerà il condotto dell'aria sarà l'aria calda per ridurre la temperatura ambiente, ridurre la temperatura di ingresso dell'aria. Ci sono alcuni problemi con questo approccio:




(1) L'ingresso dell'aria dovrebbe essere sufficiente e maggiore dell'area dell'uscita dell'aria. In base al diverso potere calorifico dell'apparecchiatura, ci saranno requisiti diversi. La progettazione della stanza deve essere eseguita rigorosamente in base ai dati pertinenti forniti dal produttore dell'apparecchiatura. Poiché il cotone del filtro deve essere aggiunto all'ingresso dell'aria per impedire l'ingresso di polvere, è necessario calcolare l'area di ventilazione effettiva in base alle condizioni del cotone del filtro e il cotone del filtro deve essere pulito in tempo per prevenire l'ostruzione.




(2) L'uscita dell'aria dovrebbe essere leggermente più bassa dell'uscita dell'aria dell'apparecchiatura, ovvero il condotto dell'aria dovrebbe essere inclinato verso il basso e aggiungere un gomito, in modo da non far piovere nell'apparecchiatura, e l'uscita dovrebbe essere aggiunta con reti protettive per evitare che piccoli animali entrino e causino incidenti.




(3) Il design del condotto dell'aria è molto importante, che spesso dipende dalla posizione dell'apparecchiatura. Qui ricordiamo agli utenti che se desiderano utilizzare il modo di raffreddamento mediante aria di scarico dal condotto dell'aria, dovrebbero pianificare la posizione dell'apparecchiatura all'inizio della progettazione, in modo da passare agevolmente attraverso il condotto dell'aria. Non esporre l'uscita dell'aria a travi o colonne. L'apparecchiatura non dovrebbe essere troppo lontana dall'uscita di scarico esterna (come il muro), il condotto dell'aria è troppo lungo, la resistenza al vento è grande, il che non favorisce lo scarico esterno e la dissipazione del calore è facile da essere colpite dal vento del nido.




(4) il canale dell'aria non può avere una forte resistenza al vento, girando troppo, resistenza al vento troppo forte, il vento del nido porta a una scarsa dissipazione del calore, girando il miglior angolo di 45 gradi, cerca di evitare una svolta dritta con angolo di 90 gradi.




(5) Problemi che possono verificarsi facilmente sul posto




(1) Nessuna aria condizionata, nessun condotto dell'aria, stanza chiusa, spazio ristretto, alta temperatura interna.




(2) C'è un condotto dell'aria, ma solo l'aria fuori senza l'aria dentro, la pressione negativa è grande, non c'è abbastanza volume d'aria per togliere il calore, con conseguente temperatura elevata dell'apparecchiatura.




(3) L'importazione è troppo piccola, quasi no, la stessa pressione negativa è grande, l'effetto di dissipazione del calore è scarso.




5 conclude




Per il sito industriale è generalmente sporco, una varietà di polvere è maggiore, alcune occasioni sono ancora polvere conduttiva, poiché le apparecchiature elettriche influiscono molto sull'affidabilità, quindi dall'aspetto economico, dall'affidabilità e da altri aspetti dell'utente si consiglia di utilizzare l'aria- schema di raffreddamento ad acqua. Non solo può chiudere la stanza e non entrare nella polvere, ma ha anche un migliore effetto di raffreddamento per garantire il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura, prestazioni ad alto costo. L'affidabilità delle apparecchiature elettriche è inversamente proporzionale alla temperatura. Più bassa è la temperatura, maggiore è l'affidabilità. Al contrario, maggiore è la temperatura, minore è l'affidabilità. Al fine di garantire il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura, è necessario prestare attenzione alla selezione e all'implementazione degli schemi di dissipazione del calore.