高電源デバイス向けのサーマルヒートシンク設計

電子技術の継続的な発展に伴い、高出力デバイスの熱消費電力が増加し、熱流束が増加しています。 製品の放熱設計は製品の信頼性に大きく影響します。

ハイパワーデバイスの優れた熱設計を行うには、まずパワーデバイスの熱性能指標を理解し、次に適切な放熱方法の選択、正しいエアダクト設計、および必要な最適化分析を行う必要があります。最後に、熱ヒートシンクを標準化された正しい方法で取り付けて、最高の熱効果を実現します。

1. デバイスの熱性能パラメータ:

デバイス メーカーは、放熱設計の基礎と前提となるデバイスの溶接温度、パッケージ フォーム、動作温度範囲、デバイス ノードの温度制限、内部熱抵抗などの情報を提供します。

2.冷却方法の選択:

システム冷却モードの選択は、加熱消費電力、温度/体積/重量要件、保護等級、冷却装置の操作性、価格、およびシステムのその他の要因を十分に考慮し、最終的に最適な最も効果的な冷却方法を選択する必要があります。あなたの製品。 熱冷却は、主に自然冷却と強制空冷に分けられます。 液体冷却など 現在、冷却方法として空冷が広く使用されています。 次の表は、さまざまな冷却方法での熱流密度と温度上昇の関係を示しています。

3. ヒートシンクの最適化:

高電力供給デバイスのヒートシンクの最適化は、主にヒートシンク基板の厚さ、フィンの厚さ、間隔、高さ、表面処理、およびその他のパラメーターの設計を最適化することです。 コンピューターシミュレーション技術の継続的な進歩により、電子熱シミュレーション解析ソフトウェアを利用してラジエーターを最適化でき、最適化結果は正確で直感的です。

4. 正しい取り付け:

適切かつ合理的な設置により、サーマル製品が適切に機能し、製品の全体的な信頼性を向上させることができます。 ヒートシンクの取り付けプロセスでは、主に、コンポーネントとヒートシンクとの良好かつ十分な表面接触を確保すること、つまりコンポーネントとヒートシンクの間の接触熱抵抗をできるだけ低くすることが重要であることがわかっています。

パワーモジュールの設計において、熱管理は非常に重要です。 加熱装置と電源シェルは 100 パーセント結合されていないため、少量の空隙があり、空気の熱伝導率は非常に小さく、わずか 0.02w/m · K です。加熱装置の熱が電源シェルにすばやく伝達されないため、電源モジュールの放熱効率が低下します。