电源散热问题探讨(系列一)

        电源的基本工作原理是通过高频开关技术将高电压转换成我们所需的不同低压稳态DC直流电。在电压转换过程中由于技术的限制与电子元件的选择。有一部分的能量变成热能,以热量散发于空气之中。给人感觉就是高温。电源在高温情况下工作会较常温下工作性能有所缩减,体现在输出功率减小,稳定性降低。这是因为高温会影响电子元件的精确度,稳定度,还有各种电子零件的阻值,容值,感值等。有时甚至造成电子零件损坏,从而让电源工作不正常甚至损坏。 所以一个电源的热设计的好坏 关系到整个电源的稳定性的好坏 也关系到整个电源的品质的好坏!
        电源的热设计是电源设计工程师必须考虑的问题,在此我们就不多说了。我想谈的是在我们电源的使用过程中,必须考虑的电源的散热问题,一个电源设计搞的再好,但使用不当  一样会造成电源的损坏及系统的瘫痪。
        电源使用过程中我们首先要了解现场的具体使用环境,如使用现场是否密闭,最低和最高环境温度是多少,有无风冷等等,再结合电源的自身情况 恰当使用 才能做到万无一失。
       下面我们来谈谈电源的实际使用的几种常见的散热方式:
        1.自然空气对流散热。这种散热方式一般适用用小功率电源,环境不是太恶劣的情况下适用。特别是一些小体积小功率DC/DC模块和开板电源。高品质小功率DC/DC和开板电源 自身有良好的热设计  热源器件布局合理  不会造成热累计 再加上小巧的金属外壳或者是导冷基板,外加良好的使用环境,电源的可靠工作是毋庸置疑的。这种电源使用方便  不用考虑太多其他因素是最大的优点!

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自然空气对流散热电源图片


2.风冷散热。顾名思义,电源应该在有风吹的情况下 才能把产生的热散出去。这种电源一般都是把比较大的发热器件裸漏在风道上 或者是增大散热面积,也就是加贴小体积散热片让风直接吹散热片,让快速流动的空气带走发热器件的的热,这样不会造成热累计,电源才能可靠工作。风冷散热的电源一般自身会带有风扇像我们常用的PC电源和大功率服务器电源,都进行了良好的热处理。  没有风扇的 技术指标书上一般也会标明风速和输出功率曲线关系图,我们使用的时候一定要留心观察。这种电源 一般无风的情况下是无法使用的即使能使用也是要降额使用的。再者,这种电源使用的机箱最好不要密闭,不然的话,即使形成了内循环,但热量排不出机箱内部,也会造成机箱内部的小环境温度升高,形成热累积,影响电源的使用效果更严重者甚至会造成电源损坏。使用这种电源,要注意整体机箱的布局,各种板卡的方向及电源的方向  风向和风道的整体散热效果都要考虑。像泰达华芯公司代理的系列CPCI电源和VPX的电源,都属于类似风冷电源,自身不带风扇,需外置风扇辅助散热。使用的时候一定注意散热措施。

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CPA250-4530G 需外置风冷散热 


3.导冷散热。导冷散热分多种形式,常见的有基板散热片导冷,基板+机箱导冷,紧固条导冷,循环液体导冷等。(待续)


原创  泰达华芯技术部


                                                                                                                                 

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