Als het gaat om het waarborgen van de betrouwbaarheid en prestaties van krachtige elektronische systemen, speelt een effectief koellichaamontwerp een cruciale rol. Van het beheren van het thermische budget tot het selecteren van de juiste materialen en het berekenen van de thermische weerstand, elke ontwerpbeslissing heeft invloed op de algehele stabiliteit van het systeem. Deze gids onderzoekt de essentiële elementen van aangepast koellichaamontwerp en hoe u de thermische prestaties kunt optimaliseren.

1. Het thermische budget begrijpen

De eerste stap in koellichaamontwerp Het doel is om het thermisch budget te evalueren. Dit definieert het maximale temperatuurbereik waarbinnen een apparaat veilig kan werken. Belangrijke parameters zijn onder meer:

Tj (overgangstemperatuur) – de hoogst toegestane temperatuur bij de halfgeleiderovergang

Tcase (behuizingstemperatuur) – de maximale temperatuur op het oppervlak van de behuizing van het apparaat

Tamb (omgevingstemperatuur) – de temperatuur van de omgeving

Het thermisch budget wordt als volgt berekend:

♦ Thermische begroting = Tcase – Tamb

Door binnen deze thermische marge te ontwerpen, wordt ervoor gezorgd dat de koelplaat de warmte effectief beheert zonder dat kritische grenzen worden overschreden.

2. Keuze van koellichaammateriaal en vinontwerp

3. Berekening van thermische weerstand en warmteoverdracht

Nauwkeurige berekening van de thermische weerstand is essentieel voor aangepast koellichaamontwerpDe relatie tussen warmteafvoer en temperatuurstijging wordt gegeven door de vergelijking:

Tj = Pd × (Rjc + Rcs + Rsa) + Ta

Waar:

♦ Tj = overgangstemperatuur

♦ Pd = Vermogensverlies (W)

♦ Rjc = Thermische weerstand van de verbinding met de behuizing (°C/W)

♦ Rcs = Thermische weerstand van behuizing tot gootsteen

♦ Rsa = thermische weerstand van de gootsteen tot de omgeving

♦ Ta = Omgevingstemperatuur

Hoe bereken je de Rsa (weerstand van koellichaam tot omgevingstemperatuur)

Gegeven Pd, Rjc, Rcs en een gedefinieerd thermisch budget, kunt u de vereiste Rsa berekenen om ervoor te zorgen dat uw koellichaam de benodigde koelcapaciteit heeft.

4. Thermische interfacematerialen (TIM)

Thermische interfacematerialen overbruggen microscopisch kleine openingen tussen het oppervlak van het apparaat en de koelplaat, waardoor de contactweerstand wordt verminderd.

♦ Typen: Thermische pasta, thermische pads, faseovergangsmaterialen of lijmen

♦ Sollicitatie: Breng een dunne, gelijkmatige laag aan om een ​​volledige dekking te garanderen, zonder overtollige laag, die de warmteoverdracht kan belemmeren.

TIM's spelen een kleine maar cruciale rol in de totale thermische keten.

5. Verbetering van de koeling met geforceerde convectie

Wanneer natuurlijke convectie niet voldoende is, is gedwongen convectie met behulp van ventilatoren noodzakelijk.

♦ Fans: Helpt de luchtstroom over de koelribben te vergroten

♦ Oriëntatie: Ontwerp luchtstroompaden die turbulentie verminderen en het contact met vinoppervlakken maximaliseren

♦ Ventilatie: Zorg ervoor dat het systeem een ​​continue in- en uitlaat mogelijk maakt om hitteopbouw te voorkomen

6. Extra factoren voor aangepast koellichaamontwerp

Aangepaste koellichaamoplossingen moeten ook rekening houden met:

♦ Grootte en geometrie: Een koellichaam moet in de behuizing van het apparaat passen en tegelijkertijd voldoende oppervlakte bieden

♦ Montagemethode: Veilige bevestiging met schroeven, clips of lijm zorgt voor een goed mechanisch en thermisch contact

♦ Omgeving: Houd rekening met stof, vochtigheid en trillingen, vooral bij gebruik in de automobiel- of industriële sector.

Slimmer koellichaamontwerp voor betere betrouwbaarheid

Een goed-ontworpen koellichaam gaat niet alleen om het afvoeren van warmte, maar ook om het behouden van prestaties, veiligheid en betrouwbaarheid op de lange termijn. Of u nu ontwerpt voor industriële apparatuur, vermogenselektronica of consumentenapparatuur, inzicht in de dynamiek van warmteoverdracht en het aanpassen van uw koellichaamoplossing is essentieel.

Bij Tongyu ElectronicsWij zijn gespecialiseerd in het ontwerpen en produceren van koellichamen op maat en bieden oplossingen op maat voor een breed scala aan thermische uitdagingen. Van extrusie en CNC-bewerking tot integratie in dampkamers en thermische modellering: onze expertise garandeert optimale thermische prestaties voor uw toepassing.

Ontdek meer op www.tongyucooler.com