Dyluniad oeri thermol ar gyfer dyfeisiau cyflenwad pŵer
Gwyddom oll fod rheolaeth thermol yn agwedd bwysig ar reoli pŵer. Mae angen iddo gadw cydrannau a systemau o fewn terfynau tymheredd. Mae datrysiadau goddefol yn dechrau gyda heatsinks a phibellau gwres, a gallant ddefnyddio cefnogwyr ar gyfer oeri gweithredol i wella'r effaith oeri.
Mae modelu system lefel cydran a lefel cynnyrch gorffenedig yn galluogi dylunwyr i wneud dadansoddiad bras trefn gyntaf o'r strategaeth rheweiddio. Gall defnyddio dynameg hylif cyfrifiannol ar gyfer dadansoddiad pellach ddeall yn llawn y sefyllfa wres gyffredinol ac effaith newidiadau yn y strategaeth rheweiddio. Mae pob datrysiad rheoli thermol yn cynnwys cyfaddawdu o ran maint, pŵer, effeithlonrwydd, pwysau, dibynadwyedd a chost, a rhaid iddynt werthuso blaenoriaethau a chyfyngiadau'r prosiect.
Mae pob datrysiad rheoli thermol yn dilyn egwyddorion sylfaenol ffiseg. Yn y modd oeri, mae yna dair ffordd o ddargludiad gwres: ymbelydredd, dargludiad a darfudiad
Ar gyfer y rhan fwyaf o systemau electronig, yr oeri sy'n ofynnol i'w gyflawni yw gadael i'r gwres adael y ffynhonnell wres uniongyrchol trwy ddargludiad, ac yna ei drosglwyddo i leoedd eraill trwy ddarfudiad. Yr her ddylunio yw cyfuno amrywiol galedwedd rheoli thermol i gyflawni'r dargludiad a'r darfudiad gofynnol yn effeithiol. Mae tair elfen oeri a ddefnyddir amlaf: rheiddiadur, pibell wres a ffan. Mae rheiddiaduron a phibellau gwres yn systemau oeri goddefol heb gyflenwad pŵer, sydd hefyd yn cynnwys dulliau dargludo a darfudiad a achosir yn naturiol. Mewn cyferbyniad, mae'r gefnogwr yn system oeri aer gorfodol gweithredol.
Oeri Heatsink:
Mae'r heatsink yn strwythur alwminiwm neu gopr, a all gael gwres o'r ffynhonnell wres trwy ddargludiad a throsglwyddo'r gwres i'r llif aer (mewn rhai achosion, i ddŵr neu hylifau eraill) i wireddu darfudiad. Daw rheiddiaduron mewn miloedd o feintiau a siapiau, o esgyll metel bach wedi'u stampio sy'n cysylltu un transistor i allwthiadau mawr gyda llawer o esgyll sy'n gallu rhyng-gipio a throsglwyddo gwres i'r llif aer darfudol.
Un o fanteision y heatsink yw nad oes unrhyw rannau symudol, dim costau gweithredu, a dim moddau methiant. Unwaith y bydd heatsik o faint priodol wedi'i gysylltu â'r ffynhonnell wres, wrth i'r aer cynnes godi, bydd darfudiad yn digwydd yn naturiol, gan ddechrau a pharhau i ffurfio llif aer. Felly, mae'r manteision hyn yn bwysig iawn wrth ddefnyddio heatsink i ddarparu llif aer llyfn rhwng mewnfa ac allfa'r ffynhonnell wres. Ar ben hynny, rhaid i'r fewnfa fod o dan y rheiddiadur a rhaid i'r allfa fod uwchben; Fel arall, bydd yr aer poeth yn marweiddio ar y ffynhonnell wres, a fydd yn gwaethygu'r sefyllfa ymhellach.
Ychwanegu pibellau gwres:
Swyddogaeth pibell wres yw amsugno gwres o'r ffynhonnell wres a'i drosglwyddo i'r ardal oerach, ond nid yw ei hun yn gweithredu fel rheiddiadur. Pan nad oes digon o le ger y ffynhonnell wres i osod y rheiddiadur neu os yw'r llif aer yn annigonol, gellir defnyddio'r bibell wres. Mae gan y bibell wres effeithlonrwydd uchel a gall drosglwyddo gwres o'r ffynhonnell i le sy'n fwy cyfleus i'w reoli.
Ychwanegu ffan oeri:
Yn amlwg, bydd cefnogwyr yn cynyddu costau, yn gofyn am le, ac yn cynyddu sŵn system. Fel dyfais electromecanyddol, mae'r gefnogwr hefyd yn dueddol o fethu, sy'n defnyddio ynni ac yn effeithio ar effeithlonrwydd y system gyfan. Fodd bynnag, mewn llawer o achosion, yn enwedig pan fo'r llwybr llif aer yn grwm, yn fertigol neu wedi'i rwystro, fel arfer dyma'r unig ffordd i gael llif aer digonol. Mae llawer o gymwysiadau yn defnyddio cefnogwyr a reolir yn thermol sy'n gweithredu dim ond pan fo angen i leihau cyflymder, a thrwy hynny leihau'r defnydd o bŵer, a defnyddio llafnau sy'n lleihau sŵn ar y cyflymder gweithredu gorau posibl.
Modelu ac efelychu thermol:
Mae modelu ac efelychu yn hanfodol ar gyfer strategaeth rheoli thermol effeithlon i benderfynu faint o aer oeri sydd ei angen a sut i oeri. Gellir maint y llif aer trwy wahanol ffynonellau gwres i gadw ei dymheredd yn is na'r terfyn a ganiateir. Gan ddefnyddio tymheredd yr aer, llif sydd ar gael o lif aer di-orfod, llif aer gefnogwr a ffactorau eraill ar gyfer cyfrifiad sylfaenol, gallwn ddeall yn fras y cyflwr tymheredd.
Trwy wneud rhai addasiadau, gall dylunwyr weld a oes angen mwy o aer ar borthladdoedd aer mwy, penderfynu a yw llwybrau llif aer eraill yn fwy effeithiol, nodi gwahaniaethau yn y defnydd o reiddiaduron mwy neu wahanol, ymchwilio i'r defnydd o bibellau gwres i symud mannau poeth, ac ati. Gall y pecynnau meddalwedd modelu CFD hyn gynhyrchu data tabl a delweddau lliw o afradu gwres. Mae newidiadau mewn maint ffan, llif aer a lleoliad hefyd yn hawdd i'w modelu.
Mae rheoli pŵer hefyd yn rheoli thermol, yn enwedig sut y bydd oeri swyddogaethau cysylltiedig â phŵer yn effeithio ar y dyluniad thermol a chroniad gwres. Yn ogystal, hyd yn oed os yw'r cydrannau a'r systemau yn parhau i weithio o fewn yr ystod fanyleb, bydd y cynnydd mewn tymheredd yn achosi newidiadau perfformiad gyda newid paramedrau cydran. Gall gorboethi hefyd fyrhau bywyd cydrannau a thrwy hynny leihau'r amser cymedrig rhwng methiannau, sydd hefyd yn ffactor i'w ystyried i sicrhau dibynadwyedd hirdymor.
