Gestion thermique de l'alimentation
L'alimentation électrique générera de la chaleur pendant le fonctionnement et l'augmentation continue de la température entraînera des changements de performances, ce qui peut éventuellement conduire à une défaillance du système ; De plus, la chaleur raccourcira également la durée de vie des composants et affectera la fiabilité à long terme. Par conséquent, la gestion de l'énergie passe également par la gestion thermique.
La gestion thermique suit les principes de base de la physique. Il existe trois modes de conduction thermique : le rayonnement, la conduction et la convection. Pour la plupart des systèmes électroniques, le refroidissement requis consiste à laisser la chaleur quitter la source de chaleur par conduction, puis à la transférer vers d'autres endroits par convection.
Dans la conception thermique, il est nécessaire de combiner divers matériels de gestion thermique pour réaliser efficacement la conduction et la convection requises. Il existe trois éléments rayonnants les plus couramment utilisés : le dissipateur thermique, le caloduc et le ventilateur. Le dissipateur thermique et le caloduc sont des systèmes de refroidissement passifs sans alimentation électrique, tandis que le ventilateur est un système de refroidissement à air forcé actif.
Solution de radiateur :
Le dissipateur thermique est une structure en aluminium ou en cuivre, qui peut obtenir de la chaleur de la source de chaleur par conduction et transférer la chaleur au flux d'air (dans certains cas, à l'eau ou à d'autres liquides) pour réaliser la convection. Il existe de nombreux types de dissipateurs thermiques, tels que les éviers d'emboutissage, les dissipateurs thermiques d'extrusion, les dissipateurs thermiques à ailettes biseautées, les dissipateurs thermiques à ailettes de pliage, les dissipateurs thermiques à ailettes à souder, etc.
Le dissipateur thermique n'a pas de pièces mobiles, un coût de fonctionnement inférieur, un mode de défaillance faible. Une fois le radiateur connecté à la source de chaleur, à mesure que l'air chaud monte, la convection se produira naturellement, commençant et continuant à former un flux d'air. Mais le dissipateur thermique qui transmet une chaleur importante a un volume important, aura un coût élevé et un poids élevé, et doit être placé correctement, ce qui affectera ou limitera la disposition physique de la carte de circuit imprimé.
Solution de caloduc :
La source de chaleur convertit le fluide de travail en vapeur dans le caloduc, et la vapeur transfère la chaleur à l'extrémité la plus froide du caloduc. À cette extrémité, la vapeur se condense en un liquide et libère de la chaleur, tandis que le fluide retourne à l'extrémité la plus chaude. Le processus de transition de morphologie gaz-liquide est continu et n'est piloté que par la différence de température entre l'extrémité froide et l'extrémité chaude. La connexion d'un dissipateur thermique ou d'un autre dispositif de refroidissement à l'extrémité froide peut résoudre le problème de dissipation thermique des points chauds locaux avec un flux d'air bloqué.
Solution de ventilateur :
Dans de nombreux cas, en particulier lorsque le chemin du flux d'air est courbe, vertical ou bloqué, ils sont généralement le seul moyen d'obtenir un débit d'air suffisant. Le paramètre clé définissant la capacité du ventilateur est la longueur unitaire ou le débit volumique unitaire d'air par minute. Cependant, la taille physique est un problème : un grand ventilateur à faible vitesse peut produire le même débit d'air qu'un petit ventilateur à grande vitesse, il y a donc un compromis entre la taille et la vitesse. Combiné avec un module de dissipateur thermique, il fournira toujours de bonnes performances thermiques dans de nombreuses applications.
La gestion thermique peut réduire la température des composants et de l'environnement interne de l'alimentation, prolonger la durée de vie des produits et améliorer la fiabilité. Cela implique des compromis en termes de taille, de puissance, d'efficacité, de poids, de fiabilité et de coût. Les priorités et les contraintes du projet doivent être évaluées lors de la conception thermique.
