Tehoelektroniikkalaitteiden lämmönpoistomenetelmän analyysi

May 23, 2022

Jätä viesti

Tehoelektroniikkatuotteiden luotettavuudella on paljon tekemistä laitteen lämpötilan kanssa. Erittäin matalan lämpötilan laite toimii erittäin luotettavasti. Alalla on "kymmenen sääntö" ja "kuuden sääntö", eli aina kun laitteen lämpötila laskee kymmenellä tai kuudella astetta, käyttöikä pitenee. Kaksinkertaistamalla, onko kyseessä "kymmenen asteen sääntö" tai "kuuden asteen sääntö", vaikka selkeää ja tiukkaa teoreettista näyttöä ei ole, insinöörikokemus voi täysin osoittaa, että laitteen lämpötilan ja laitteen käyttöiän välillä on läheinen yhteys.


Elektroniikkatuotteiden toiminta tuottaa virtaa ja laite itse tuottaa hävikkiä, mikä johtaa lämpöön ja laitteen lämpötila nousee. Luotettavan toiminnan varmistamiseksi on tarpeen alentaa laitteen lämpötilaa ja ottaa käyttöön erilaisia ​​menetelmiä, optimoida ohjaus ja pienentää kytkentätaajuutta. Tärkeämpi näkökohta on lämmönpoisto, joka vie nopeasti lämmön pois ja alentaa laitteen lämpötilaa. Tämä artikkeli keskittyy jäähdytysmenetelmiin liittyviin ongelmiin.


Laitteen lämpö johdetaan sisältä ulos. Kuten ihmiset, se on jäähdytettävä kuumana, muuten tulee ongelmia, kuten lämpöhalvaus tai jopa vakavampia ongelmia. Sama koskee laitteita. .


Lämmön hajauttamiseen on useita yleisiä tapoja: luonnollinen jäähdytys, pakotettu ilmajäähdytys, ilmastointijäähdytys, ilma-vesijäähdytys ja puhdasvesijäähdytys.


Itsekuumeneva jäähdytys soveltuu pienitehoisiin laitteisiin joissakin tarpeellisissa tilanteissa. Jos suuritehoiset laitteet käyttävät itsekuumenevaa jäähdytysmenetelmää, laitteen luotettavan toiminnan varmistamiseksi laitteiden kapasiteetin on oltava moninkertainen vaadittuun tehoon verrattuna, ja kustannukset ja tilavuus ovat erittäin korkeat. Se on valtava ja erittäin epätaloudellinen, joten sitä ei yleensä käytetä.


Pakotettu ilmajäähdytysmenetelmä: eli ilmanvaihtojäähdytys, aivan kuten tuulettimen puhallus jäähdyttämään kesällä, se on suhteellisen taloudellinen menetelmä, mutta siinä on myös monia ongelmia ja varotoimenpiteitä, joista kerrotaan tarkemmin myöhemmin.


Ilmastoinnin jäähdytys: käytetään ilmastointilaitetta laitteen tuottaman lämmön jäähdyttämiseen ja ympäristön lämpötilan alentamiseen, jota käytetään yleensä ilmajäähdytyksen yhteydessä.


Ilma-vesijäähdytys: eli puhallin ja vesijäähdytyslaitteet tekevät yhteistyötä jäähtyäkseen. Puhallin imee ulos laitteiston lämmön, jäähdyttää sen vesijäähdytteisellä lämmönvaihtimella ja puhaltaa sitten kylmää ilmaa laitteistoon jäähdyttämään laitteistoa, mikä on suhteellisen taloudellista.


Puhdas vesijäähdytys: laite käyttää suoraan vesijäähdytystä tuuletinjäähdytyksen sijaan. Laitepatteri on vesijäähdytyspatteri, ja vesikiertoa käytetään lämmönpoistoon. Prosessi on suhteellisen monimutkainen ja kustannukset korkeimmat.


Seuraavassa esitellään pääasiassa ilmajäähdytyksen (mukaan lukien ilmastointi), ilma-vesijäähdytyksen ja vesijäähdytyksen edut ja haitat sekä käytön huoltotoimenpiteet.


1 Ilmastointijäähdytys


Sen on oltava suljettu tila. Kuten toimistossamme, ikkunan avaaminen ja ilmastointilaitteen käynnistäminen ei ole tehokasta. Lisäksi tilan tulee olla sopiva, ei liian suuri eikä liian pieni. Jos se on liian suuri, jäähdytysvaikutus ei ole hyvä, ja se vaatii paljon ilmastointilaitteita ja energiaa menee hukkaan; jos se on liian pieni, jäähdytysvaikutus ei ole hyvä, mutta laitteen tuottama lämpö ei riitä vetämään lämpöä ulos, jolloin laitteen sisäinen lämpötila nousee. Huonekoon periaate on, että laitteiden edessä, takana, vasemmalla ja oikealla on 2 metriä tilaa ja 1,5 metriä yläreunassa. Eri laitteiden lämmöntuotannon mukaan valitaan sopiva määrä ilmastointilaitteita. Lisäksi on oltava vähintään yksi varasarja siltä varalta, että ilmastointilaite vaurioituu ja jäähdytys on riittämätön, mikä johtaa laitevikaan.


2 Ilma-vesijäähdytysmenetelmä


Ilma-vesijäähdytys on samanlainen kuin ilmastointijäähdytys. Huone on myös suljettava. Laitteen tuottama lämpö imetään ulos ilmakanavan kautta. Kun kuuma ilma on jäähdytetty vesijäähdytteisellä lämmönvaihtimella, se puhalletaan huoneeseen jäähdyttämään laitteen lämpötilaa kiertojäähdytyksellä. Ilma-vesijäähdytyksessä on huomioitava ilmakanavan riittävä ilmamäärä, mahdollisimman pieni tuulenvastus, eikä pidä pidätellä tuulta kuuman ilman poistumisen estämiseksi. Lisäksi tilan tulee olla sopiva.


Ilma-vesijäähdytyksessä on oltava sopiva vesilähde, veden lämpötila ei saa olla normaalia korkeampi ja se voidaan kierrättää sen varmistamiseksi, että vesilähde on puhdas, jotta vältetään lämmönvaihtimen korroosio ja hilseily, estetään vesi. vuotaa ja vaikuttaa lämmönvaihtovaikutukseen. Kiertovesipumpun luotettavuus käyttöprosessissa on tärkeä asia. Vain jos varapumppu ja varavirtalähde on vesijäähdytysjärjestelmän luotettavuuden varmistamiseksi, voidaan varmistaa jäähdytysvaikutuksen luotettavuus ja laitteiden luotettava toiminta.


3 Vesijäähdytysmenetelmä


Tämä menetelmä on suhteellisen monimutkainen, kustannukset suhteellisen korkeat ja sitä käytetään periaatteessa vain silloin, kun ilmajäähdytys ei täytä lämmönpoistovaatimuksia erittäin suuritehoisissa laitteissa tai kun sitä vaaditaan toimimaan suljetussa tilassa ulkona.


Tämä vesijäähdytysmenetelmä on puhdas vesijäähdytysmenetelmä, joka eroaa suuresti edellä mainitusta ilma-vesijäähdytysmenetelmästä. Ilma-vesijäähdytys on itse asiassa riippuvainen tuulettimista lämmön haihduttamisessa. Tällä hetkellä vesijäähdytys vastaa ilmastointilaitteiden roolia, kun taas puhtaassa vesijäähdytyksessä ei ole tuulettimia lämmön haihduttamiseen. Vesijäähdytysjärjestelmä on suunniteltu suoraan laitteistoon. Lämmittimet, vesi-ilma-lämmönvaihtimet käyttävät puhaltimia jäähdyttämään kiertovettä ja alentamaan veden lämpötilaa. Edellä mainittu ilma-vesijäähdytys on ilman jäähdyttäminen vedellä ja ilman lämpötilan alentaminen.


Puhdasvesijäähdytysprosessi on monimutkainen ja vaatii korkeita vaatimuksia. Veden on käytettävä puhdasta vettä puhtauden, hilseilyn, ioninpoiston, alhaisen sähkönjohtavuuden ja eristyksen varmistamiseksi. Veden lämpötilaa on säädettävä asianmukaisesti, eikä kondensaatiota saa muodostua. Vesi on suojattava jäätymiseltä, jotta putket eivät jäätyisi talvella, kun laitteet ovat poissa käytöstä. Tällä jäähdytysmenetelmällä on parempi sovellusvaikutus erittäin suuritehoisissa tuotteissa, ja kustannustehokkuus on suhteellisen korkea. Käyttäjillä on oltava tietyt huoltotaidot. Yleensä kannattaa tarkkailla, onko vesivuotoja, vuotoa tms. Vettä lisättäessä pakkasnestettä tulee lisätä samassa suhteessa.


4 Ilmajäähdytysmenetelmä


Suurin osa työolosuhteista hallitsee edelleen pakkoilmajäähdytystä. Seuraavassa esitellään pääasiassa joitain ongelmia pakotetun ilmajäähdytyksen soveltamisessa sen välttämiseksi sovelluksessa, jotta vältytään huonolta lämmönhajoamiselta. Jos ilmastointiin ei käytetä pakotettua ilmajäähdytystä, ilmakanavaa käytetään kuuman ilman poistamiseen ulos huonelämpötilan ja tuloilman lämpötilan alentamiseksi. On useita asioita, jotka on huomioitava tällä tavalla:


(1) Ilmanottoaukon tulee olla riittävä ja suurempi kuin ilmanpoistoaukon pinta-ala. Laitteen lämpöarvon mukaan tulee erilaisia ​​vaatimuksia. Huone tulee suunnitella tiukasti laitteen valmistajan toimittamien asiaankuuluvien tietojen mukaan. Koska ilmanottoaukkoon on lisättävä suodatinpuuvillaa pölyn pääsyn estämiseksi, se on laskettava tehokkaan tuuletusalueen mukaan suodatinpuuvillan tilanteen mukaan ja suodatinpuuvilla tulee puhdistaa ajoissa tukkeutumisen estämiseksi.


(2) Ilmanpoistoaukon tulee olla hieman alempana kuin laitteen ilmanpoistoaukko, eli ilmakanava on kallistettava alaspäin ja siihen tulee lisätä kulma, jotta sadevesi ei pääse valumaan laitteeseen, ja suojaverkko tulee lisätä pistorasiaan, jotta pienet eläimet eivät pääse sisään ja aiheuta onnettomuuksia.


(3) Ilmakanavan suunnittelu on erittäin tärkeä, mikä riippuu monissa tapauksissa laitteiden sijainnista. Tässä muistutetaan käyttäjää siitä, että jos hän haluaa käyttää menetelmää ilmanpoistoon ilmanvaihtokanavan ulkopuolelta, tulee laitteiden sijoitus suunnitella jo suunnittelun alussa. hengitysteitä. Laitteen ilmanpoistoaukko ei saa olla palkkeja, pylväitä tms. kohti. Laite ei saa olla liian kaukana ulkoilman poistoaukosta (kuten seinästä), ilmakanava on liian pitkä ja tuulenvastus on suuri, mikä ei suotu ulkopuoliselle poistoilmalle, ja helppo pesätuuli vaikuttaa lämmönpoistoon.


(4) Ilmakanavassa ei saa olla suurta tuulenvastusta. Liian monet käännökset tai liian jyrkät käännökset aiheuttavat suuren tuulenvastuksen, ja tuuli johtaa huonoon lämmönpoistoon. On parasta kääntyä 45-asteen kulmassa ja yrittää välttää suoraa kääntymistä 90-astekulmassa.


(5) Ongelmat, joita esiintyy helposti paikan päällä


①Ei ilmastointia, ei ilmakanavaa, suljettu huone, pieni tila, korkea sisälämpötila.


②Ilmakanava on, mutta ilmaa on vain ulos, mutta ilmaa ei sisään, alipaine on suuri ja ilmamäärä ei riitä lämmön poistamiseen, mikä johtaa laitteen korkeaan lämpötilaan.


③ Tulo on liian pieni, melkein ei, alipaine on myös suuri ja lämmönpoistovaikutus on huono.


5 Yhteenveto


Teollisuustyöpaikat ovat yleensä likaisia, pölyisiä ja sähköä johtavaa pölyä on edelleen joskus, mikä vaikuttaa sähkölaitteiden luotettavuuteen. Siksi on suositeltavaa, että käyttäjät omaksuvat ilma-vesijäähdytysjärjestelmän taloudellisuuden ja luotettavuuden näkökulmasta. Se ei vain voi tehdä huoneesta ilmatiivistä ja estää pölyn pääsyn sisään, vaan sillä on myös parempi jäähdytysvaikutus varmistaakseen laitteiden luotettavan toiminnan, ja kustannustehokkuus on korkea. Sähkölaitteiden luotettavuus on kääntäen verrannollinen lämpötilaan, mitä alhaisempi lämpötila, sitä korkeampi luotettavuus ja päinvastoin, mitä korkeampi lämpötila, sitä pienempi luotettavuus. Laitteen luotettavan toiminnan varmistamiseksi on tarpeen kiinnittää huomiota jäähdytysjärjestelmän valintaan ja toteutukseen