Làm mát bằng nhiệt của các ứng dụng cung cấp điện

   Khi nhắc đến từ “quản lý điện năng”, hầu hết mọi người sẽ nghĩ đến ống MOS, bộ chuyển đổi, máy biến áp,… Thực tế, quản lý điện năng còn nhiều hơn thế nữa. Nguồn điện sẽ tạo ra nhiệt trong quá trình hoạt động, và nhiệt độ tăng liên tục sẽ gây ra thay đổi hiệu suất, cuối cùng có thể dẫn đến hỏng hóc hệ thống; Ngoài ra, nhiệt cũng sẽ làm giảm tuổi thọ của các linh kiện và ảnh hưởng đến độ tin cậy lâu dài. Do đó, quản lý điện năng cũng liên quan đến quản lý nhiệt.

Vi mô: 

    Một thành phần đơn lẻ bị quá nhiệt do quá nhiệt, nhưng nhiệt độ của phần còn lại của hệ thống và vỏ nằm trong giới hạn cho phép.

Kính vĩ mô:

 Nhiệt độ toàn hệ thống quá cao do sự tích tụ nhiệt của nhiều nguồn nhiệt.

Hiểu đơn giản là ngay cả khi độ tăng nhiệt của bộ phận phát nhiệt vượt quá giới hạn cho phép của nó, dẫn đến tăng nhiệt độ của cả hệ thống thì điều đó không nhất thiết có nghĩa là toàn bộ hệ thống bị quá nhiệt, mà nhiệt lượng thừa do bộ phận phát ra phải bị tiêu biến.

      Nhiệt management follows các nguyên tắc cơ bản của vật lý. Có ba cách dẫn nhiệt: bức xạ, dẫn truyền và đối lưu. Đối với hầu hết các hệ thống điện tử, yêu cầu làm mát là để nhiệt rời khỏi nguồn nhiệt bằng cách dẫn, và sau đó truyền nó đến những nơi khác bằng cách đối lưu.

     Có 3 phần tử tản nhiệt được sử dụng phổ biến nhất: tản nhiệt, ống dẫn nhiệt và quạt. Bộ tản nhiệt và ống dẫn nhiệt là hệ thống làm mát thụ động không cần nguồn điện, còn quạt là hệ thống làm mát bằng gió cưỡng bức chủ động.

Tản nhiệt:

        Bộ tản nhiệt là một cấu trúc bằng nhôm hoặc đồng, có thể thu nhiệt từ nguồn nhiệt thông qua quá trình dẫn và truyền nhiệt cho luồng không khí để thực hiện đối lưu. Keo tản nhiệt có hàng nghìn kích cỡ và hình dạng, từ những cánh tản nhiệt nhỏ bằng kim loại được dập kết nối một bóng bán dẫn đến những khối đùn lớn có nhiều cánh tản nhiệt có thể chặn và truyền nhiệt cho luồng không khí đối lưu.

Ống dẫn nhiệt:

     Thường có nghĩa là các mô-đun lắp ráp ống dẫn nhiệt, Nó chứa đường ống kim loại kín của lõi thiêu kết và chất lỏng làm việc. Bản thân nó không được sử dụng như một bộ tản nhiệt. Chức năng của nó là hấp thụ nhiệt từ nguồn nhiệt và truyền đến vùng lạnh hơn.Nguồn nhiệt biến chất lỏng làm việc thành hơi trong ống kín, và hơi truyền nhiệt cho đầu lạnh hơn của ống nhiệt. Ở phần cuối này, hơi ngưng tụ thành chất lỏng và giải phóng nhiệt, trong khi chất lỏng quay trở lại đầu nóng hơn.

Quạt:

Việc từ bỏ bộ tản nhiệt thụ động và ống dẫn nhiệt là bước đầu tiên để chuyển sang thiết bị tản nhiệt chủ động làm mát bằng gió cưỡng bức, tuy nhiên quạt cũng có một số nhược điểm sau:

1. tăng chi phí, cần thêm không gian.

2. tiêu tốn năng lượng và ảnh hưởng đến hiệu quả của toàn hệ thống, và có thể dẫn đến hỏng hóc.

3. vấn đề mũi tạo ra

Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, đặc biệt là khi đường dẫn của luồng không khí bị cong, thẳng đứng hoặc bị chặn, chúng thường là cách duy nhất để có đủ luồng không khí.

Quản lý nhiệt điện có thể làm giảm nhiệt độ của các bộ phận và môi trường bên trong nguồn điện, kéo dài tuổi thọ của sản phẩm và cải thiện độ tin cậy. Nó liên quan đến sự cân bằng giữa kích thước, công suất, hiệu quả, trọng lượng, độ tin cậy và chi phí. Các ưu tiên và ràng buộc của dự án phải được đánh giá.