電源装置における熱管理

    「電源管理」という言葉を言うと、ほとんどの人はMOSチューブ、コンバータ、トランスなどを考えるでしょう。実際、電源管理はそれ以上のものです。電源装置は動作中に熱を発生させ、継続的な温度上昇によりパフォーマンスが変化し、最終的にはシステム障害が発生する可能性があります。また、熱は、部品の寿命を短くし、長期の信頼性にも影響を与えます。そのため、電力管理には熱管理も含まれます。

熱管理については、微小宇宙的および巨視的な部分があります。

小宇宙: 

1つの部品は過熱し過ぎるため過熱しますが、システムの残りの部分とシェルの温度は限界内です。

巨視的：

    複数の熱源の熱蓄積により、システム全体の温度が高すぎます。

簡単な理解は、加熱成分の温度上昇が許容限界を超えても、システム全体の温度上昇をもたらす場合でも、必ずしもシステム全体が過熱しているとは限らないが、成分によって発生する余分な熱を放散しなければならないということです。

熱管理は物理学の基本原理に従います。熱伝導には、放射、伝導、対流の3つの方法があります。ほとんどの電子システムでは、必要な冷却は熱源を伝導によって放熱し、対流によって他の場所に移すためです。

最も一般的に使用される放射要素は、ヒートシンク、ヒートパイプ、ファンの3種類です。ヒートシンクとヒートパイプは電源のない受動冷却システムで、ファンはアクティブな強制空冷システムです。

ヒートシンク:

ヒートシンクはアルミニウムまたは銅構造で、熱源から伝導を通して熱を得て、熱を空気流に伝達して対流を実現します。

ヒートシンクは、単一のトランジスタを接続する小さなスタンプ付き金属フィンから、熱をインターセプトして対流空気流に伝えることができる多くのフィンを持つ大きな押し出しまで、何千もの大きさと形状で提供されます。

ヒートパイプ:

通常、ヒートパイプアセンブリモジュールを意味し、それは、焼結コアと作動流体の密閉された金属パイプが含まれています。ラジエータ自体としては使用されません。その機能は、熱源から熱を吸収し、より寒い領域に転送することです。

ヒートパイプの作業原理:

熱源は、密閉パイプ内の蒸気に作動流体を変換し、蒸気は、ヒートパイプの寒い端に熱を転送します。この最後に、蒸気は液体に凝縮し、熱を放出し、流体は熱い端に戻ります。

扇：

パッシブヒートシンクとヒートパイプを放棄し、強制空冷のアクティブな放熱装置に向かって移動する最初のステップですが、ファンにもいくつかの欠点があります。

1.コストを増やし、より多くのスペースが必要です。

2.エネルギーを消費し、システム全体の効率に影響を与え、故障を引き起こしうる。

3. クリート鼻の問題

しかし、多くの場合、特に空気流路が湾曲しているとき、垂直またはブロックされている場合、それらは通常、十分な空気流を得る唯一の方法である。

電源の温度管理は、電源のコンポーネントと内部環境の温度を低減し、製品の寿命を延ばし、信頼性を向上させることができます。それはサイズ、力、効率、重量、信頼性および費用のバランスを伴う。プロジェクトの優先順位と制約を評価する必要があります。

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