Các biện pháp tản nhiệt cho nguồn điện mô-đun
Về nguồn điện mô-đun, mật độ năng lượng cực cao của nó đã được các nhà thiết kế khen ngợi.
Tuy nhiên, trong khi đạt được công suất cực cao, những khuyết điểm về hiệu suất tản nhiệt kém cũng được bộc lộ. Mặc dù các nhà thiết kế có thể cải tiến một số thiết kế cụ thể, nhưng không phải thiết kế nào cũng phù hợp. Bài viết này sẽ sử dụng các ví dụ làm chuẩn để phân tích vấn đề tản nhiệt của bộ nguồn mô-đun trong một sơ đồ thiết kế. Mô-đun trong bài này sử dụng 100W, Vin24VVout5V, sử dụng mạch thuận một ống, sử dụng điều khiển chip UC3843B, không sử dụng kẹp chủ động và chỉnh lưu đồng bộ, tần số hoạt động là 300KHZ.
Sau khi chạy, người ta thấy rằng nó thực sự không thể hoạt động ở 100W trong một thời gian dài. Làm việc lâu ngày sẽ khiến MOSFET hoặc diode thứ cấp bị hỏng nhiệt.
Vậy nên dùng phương pháp nào để nó hoạt động dưới 100W trong thời gian dài?
Hai phương pháp sau đã được thử nghiệm:
1. Tăng MOSFET: Sử dụng song song nhiều MOSFET và thay đổi ổ đĩa. 3843B không thể lái nhiều MOSFET, nhưng hiệu quả không tốt, không chỉ tăng chi phí mà còn không giải quyết được vấn đề. Và không thể bật cùng lúc nhiều MOSFET, sẽ luôn có MOSFET đầu tiên, do đó sẽ luôn có MOSFET bị hỏng.
2. Thêm điốt thứ cấp và sử dụng nhiều kết nối song song. Hiệu quả tương tự như tùy chọn 1, nhưng nó không phải là lý tưởng.
Hãy để' nói về giải pháp bên dưới. Nói chung, hiệu suất tản nhiệt của thiết bị liên quan đến độ dẫn nhiệt của vật liệu cách điện, lực ép, độ dẫn nhiệt của vỏ, diện tích và điều kiện luồng không khí bên ngoài vỏ, có thể được cải thiện từ những điểm này. .
Có lẽ một số người đã nghĩ đến công nghệ chỉnh lưu đồng bộ, nhưng ngay cả khi sử dụng công nghệ chỉnh lưu đồng bộ thì hiệu quả cũng không thể cải thiện được nhiều. Thiết kế đã đạt hiệu suất 90%, và hầu hết đều đạt 89%.
Hiệu quả của chỉnh lưu đồng bộ sẽ không cao hơn nhiều, do đó vẫn còn nhiều tổn thất, và vấn đề tản nhiệt vẫn là một vấn đề nan giải. Hoặc ở góc độ dẫn động dạng sóng, nếu khả năng dẫn động không đủ có thể cân nhắc lắp thêm mạch dẫn động đẩy. Hoặc bạn có thể giảm tần số của nguồn điện để giảm tổn thất khi chuyển mạch. Một điểm khác là điện cảm rò rỉ của máy biến áp. Nếu điện cảm rò lớn thì hao phí nhiều công suất và nhiệt lượng không nhỏ.
Nguồn điện bị quá nhiệt dễ gây ra sự cố nhiệt (không khôi phục được). Nếu không thêm một bộ tản nhiệt cho 100W, việc tản nhiệt chắc chắn là một vấn đề lớn.
Bài viết này đã phân tích toàn diện vấn đề tản nhiệt của bộ nguồn module từ nhiều góc độ khác nhau, rất tiện cho mọi người nắm được thông qua phần giới thiệu các ví dụ.
Tôi hy vọng bạn có thể tìm thấy câu trả lời mà bạn muốn trong phân tích được đưa ra trong bài viết này.
