Los productos electrónicos actuales utilizan principalmente dispositivos de envasado SMD, pero muchos dispositivos de alta potencia y algunos módulos de potencia todavía utilizan envases perforados. Esto se debe principalmente a que se puede instalar fácilmente en el disipador de calor para facilitar la disipación del calor. Calcule la disipación de calor de dispositivos y módulos de potencia de alta potencia. Su propósito es seleccionar un disipador de calor adecuado bajo ciertas condiciones de disipación de calor para garantizar un funcionamiento seguro y confiable del dispositivo o módulo.
Introducción al radiador
El pequeño radiador (o disipador de calor) está hecho de una lámina de aleación de aluminio mediante un proceso de estampado y tratamiento de superficie. El radiador grande está hecho de extrusión de aleación de aluminio para formar un perfil, que luego se fabrica mediante procesamiento mecánico y tratamiento de superficie. Tienen varias formas y tamaños para diferentes instalaciones de dispositivos y dispositivos con diferente consumo de energía. El radiador es generalmente una pieza estándar, pero también se pueden proporcionar perfiles, que el usuario puede cortar en una cierta longitud para hacer un radiador no estándar. La superficie del radiador se trata con pintura electroforética o tratamiento de polarización de oxígeno negro, cuyo propósito es mejorar la eficiencia de disipación de calor y el rendimiento del aislamiento. Puede aumentar entre un 10 y un 15% con refrigeración natural y un 3% con refrigeración por ventilación. La pintura electroforética puede soportar un voltaje de 500 800 V.
Los fabricantes de radiadores dan diferentes valores de resistencia térmica o curvas relacionadas para diferentes tipos de radiadores, y dan diferentes valores de resistencia térmica bajo diferentes condiciones de disipación de calor.
Cálculo de disipación de calor
Cualquier dispositivo tiene una cierta pérdida durante el funcionamiento y la mayor parte de la pérdida se convierte en calor. Los dispositivos de baja potencia tienen bajas pérdidas y no se requiere disipador de calor. Los dispositivos de alta potencia tienen grandes pérdidas. Si no se toman las medidas de disipación de calor, la temperatura del dado puede alcanzar o exceder la temperatura de unión permitida y el dispositivo se dañará. Por lo tanto, se debe agregar un dispositivo de disipación de calor. El más utilizado es instalar el dispositivo de energía en el radiador, usar el radiador para disipar el calor al espacio circundante y agregar un ventilador de disipación de calor cuando sea necesario para mejorar el enfriamiento y la disipación de calor a una cierta velocidad del viento. Las placas de enfriamiento de flujo de agua fría también se utilizan en los dispositivos de potencia de algunos equipos a gran escala, que tienen mejores efectos de disipación de calor. El cálculo de la disipación de calor sirve para determinar las medidas adecuadas de disipación de calor y los disipadores de calor mediante cálculos en determinadas condiciones de trabajo. El dispositivo de alimentación está instalado en el disipador de calor. Su principal dirección de flujo de calor es desde el dado hasta la parte inferior del dispositivo, y el calor se disipa al espacio circundante a través del disipador de calor. Si no hay un ventilador para enfriar a una cierta velocidad del viento, esto se denomina enfriamiento natural o disipación de calor por convección natural.
El proceso de transferencia de calor tiene una cierta resistencia térmica. La resistencia térmica transferida desde la oblea del dispositivo a la superficie del dispositivo es RJC, la resistencia térmica entre la superficie del dispositivo y el disipador de calor es RCS, y la resistencia térmica del disipador de calor para disipar el calor al espacio circundante es RSA, y el total resistencia térmica RJA = Rjc + Rcs + Rsa. Si la pérdida de potencia máxima del dispositivo es PD, y la temperatura de unión permitida del dispositivo es TJ y la temperatura ambiente es TA, la resistencia térmica total permitida R JA se puede obtener mediante la siguiente fórmula.
R JA≤ (TJ-TA) / PD
Luego calcule la resistencia térmica máxima permitida R SA del radiador a la temperatura ambiente como
R SA≤ ({T_ {J} -T_ {A}} Más de {P_ {D}}) - (R JC + R CS)
Teniendo en cuenta la posibilidad de dejar espacio para el diseño, TJ generalmente se establece en 125 ° C. La temperatura ambiente también debe considerar el peor de los casos, generalmente establecido TA = 40 ℃ 60 ℃. El tamaño de R JC está relacionado con el tamaño de la matriz y la estructura del empaque, que generalmente se pueden encontrar en los datos del dispositivo. El tamaño de R CS está relacionado con la tecnología de montaje y el embalaje del dispositivo. Si el dispositivo se instala con un disipador de calor después de usar grasa térmica o almohadilla térmica, el valor típico de R CS es 0,1 0,2 ℃ / W; Si la superficie inferior del dispositivo no está aislada y se requiere una lámina de mica adicional para el aislamiento, su R CS puede alcanzar 1 ° C / W. PD es la pérdida de potencia máxima real, que se puede calcular de acuerdo con las condiciones de trabajo de diferentes dispositivos. De esta manera, se puede calcular R SA y se puede seleccionar un radiador adecuado de acuerdo con el valor R SA calculado.
