Дроссель в блоке питания нагревается

Обновлено: 03.07.2024

В неблагоприятных условиях, когда необходим герметичный корпус, охлаждение базовой платы является простым и недорогим решением для управления температурным режимом блоков питания, — говорит Питер Блит, XP Power. Новый подход с использованием дискретных компонентов позволяет сделать блоки питания с охлаждением на базовой плате меньшими по размеру, более эффективными и гибкими.

Спрос на блоки питания, способные выдерживать суровые условия окружающей среды, исходит не только от военных. Базовые телекоммуникационные станции и инфраструктура для интеллектуальной электросети будущего предъявляют высокие требования к источникам питания. Эти системы подвержены экстремальным температурам, пыли и влажности. Оборудование должно работать непрерывно, а также надежно, поскольку выполнение технического обслуживания в удаленных местах может быть затруднено, а простои недопустимы. Герметичные корпуса для предотвращения проникновения пыли и влаги часто используются для защиты системы от окружающей среды, но это создает проблему для управления температурным режимом блоков питания.

Обычным решением для охлаждения блока питания внутри герметичного корпуса является использование небольшого блока питания с конвекционным охлаждением и завышение его мощности. Например, если взять блок питания, рассчитанный на полную мощность при температуре окружающей среды 50°C, его мощность может снизиться на 50% при 70°C. Таким образом, для работы при повышенной температуре потребуется источник питания, рассчитанный на удвоенную фактическую мощность. Это работает до определенного момента, но для высоких уровней мощности, которые требуются для инфраструктуры интеллектуальной сети или базовой станции телекоммуникаций, это неосуществимо — в этом примере для системы, которой требуется 500 Вт, потребуется блок питания с конвекционным охлаждением мощностью 1000 Вт, который непрактично с точки зрения размера и стоимости.

Если высокие требования к мощности исключают конвекционное охлаждение, необходимо рассмотреть способ отвода тепла из коробки. Герметичные корпуса исключают принудительное воздушное охлаждение, так как вентиляторы могут засасывать грязь и пыль. Возможна фильтрация, но это значительно сокращает поток воздуха, а это означает, что требуется вентилятор большего размера, и они подвержены засорению. Это, очевидно, влияет на надежность и требования к обслуживанию системы. Следовательно, требуется альтернативное решение для отвода тепла от источника питания из коробки; это можно сделать простым и недорогим способом с помощью блока с охлаждением на опорной плите.

Основные сведения о базовой плате

В блоке питания с охлаждением базовой платы большинство компонентов, выделяющих тепло, таких как коммутирующие полевые транзисторы, диоды и магнитные элементы, установлены в непосредственном контакте с металлической базовой платой, так что тепло может отводиться за счет теплопроводности (рис. 1).

Рис. 1. Блоки питания серии CCH мощностью 400 Вт и 600 Вт от XP имеют опорную плиту толщиной 6 мм.

Обычно блок питания затем прикручивается к внутренней части запечатанной коробки, так что сама металлическая коробка может выступать в качестве радиатора, или тепло может передаваться от коробки к дополнительному радиатору, установленному снаружи. Целесообразно проверить, может ли коробка действовать как достаточно большой радиатор для отвода тепла от устройства, или следует добавить дополнительный внешний радиатор, потому что неправильный выбор значительно повлияет на надежность питания. поставка.

Например, давайте рассмотрим охлаждаемый блок питания серии CCH от XP Power, максимальная температура базовой платы которого составляет 85 °C при температуре окружающего воздуха 40 °C (рис. 2).

Рис. 2. Монтаж блока питания CCH внутри металлического корпуса. Требуемое тепловое сопротивление можно рассчитать, чтобы определить, требуется ли дополнительный внешний радиатор.

При мощности 400 Вт этот блок питания имеет КПД 90 % (рис. 3).

Рис. 3. В нашем примере эффективность блока питания CCH составляет 90 % при выходной мощности 400 Вт.

Мы знаем, что выходная мощность системы составляет 400 Вт, поэтому: входная мощность = 400/0,9 = 444,5 Вт.

444,5–400 = 44,5 Вт рассеивается (теряется впустую) в виде тепла.

Предполагая идеальный тепловой импеданс между базовой платой и радиатором, мы можем использовать следующую формулу, где Tbaseplate и Tambient – температура базовой пластины и температуры окружающей среды, а θba – тепловое сопротивление между базовой пластиной и окружающим воздухом:

Tбазовой плиты = Tокружающей среды + (θba x Рассеиваемая мощность)

θba = (85-40)°C / 44,5 Вт = 1,0°C/Вт

Из этого расчета мы можем сделать вывод, что для поддержания температуры базовой платы на уровне 85 °C или ниже требуется радиатор с тепловым сопротивлением 1,0 °C/Вт или меньше.

Имейте в виду, что это только базовая проверка, так как проектирование радиатора — сложный процесс. После завершения расчетов следует провести тесты для проверки температуры ключевых компонентов, таких как базовая плата и конденсаторы, чтобы убедиться, что все охлаждается в достаточной степени, как и предполагалось.

Удачный дизайн блока питания

Конструкция самого блока питания также может оказать существенное влияние на успешность конструкции с охлаждением на базовой плате.Очевидно, полезно, если блок питания максимально эффективен, а поскольку выделяемое отработанное тепло прямо пропорционально эффективности, более высокая эффективность означает, что можно использовать меньший радиатор. Глядя на это с другой стороны, если бы вы сохранили тот же радиатор и увеличили эффективность блока питания, температура внутри корпуса была бы ниже, что увеличило бы ожидаемый срок службы блока питания (как грубый критерий, уменьшая температура окружающей среды на 10°C удваивает срок службы конденсатора в блоке питания). Температура внутри корпуса является основным фактором, влияющим на срок службы блока питания, поэтому это особенно привлекательно.

В традиционных блоках питания с охлаждением базовой платы используются модули питания сторонних производителей. Эти модули постоянного тока, хотя и предназначены для охлаждения базовой платы, часто требуют внешних компонентов для обеспечения совместимости фильтров и коррекции коэффициента мощности, и размещение этих компонентов для обеспечения оптимального соответствия ЭМС и охлаждения может оказаться сложной задачей. Хотя сами модули обладают высокой эффективностью, на общую эффективность могут влиять эти дополнительные фильтрующие компоненты и дискретный каскад коррекции коэффициента мощности.

Использование отдельных компонентов вместо использования модулей, как в серии CCH, может облегчить эту проблему, позволяя оптимизировать эффективность каждого этапа. Все ключевые компоненты, выделяющие тепло, должны быть размещены с оптимальным потоком контура рядом с базовой платой, а компоненты, чувствительные к теплу, такие как накопительный конденсатор, должны быть размещены вдали от нее или даже изолированы от (горячей) базовой платы, чтобы продлить срок ее службы. Компоненты, выделяющие тепло, также могут быть размещены как можно более равномерно вокруг опорной плиты, чтобы сделать теплопередачу более эффективной, избегая горячих точек.

Разработан с учетом требований к шуму и электромагнитной совместимости

Наличие IP-адреса всей цепи означает большую гибкость. То есть, это позволяет производителю удовлетворять многие модифицированные стандартные запросы, возникающие из-за разнообразия приложений. Это также означает, что источник питания может быть с самого начала спроектирован с учетом требований к шуму и электромагнитной совместимости — защита от переходных процессов в сети может быть добавлена на входе, чтобы сделать конструкцию чрезвычайно надежной. Например, дискретно реализованная серия CCH с легкостью соответствует промышленному стандарту EN55022 Class B, а также MIL-STD-461. Стандарт MIL-STD-461 для кондуктивного шума охватывает частоты до 10 кГц, для поддержания которых даже при изначально маломощном модуле потребуются внешние конденсаторы.

Последний аргумент в пользу полностью дискретной реализации блока питания с охлаждением на базовой плате заключается в том, что модули сторонних производителей привязаны к размеру этого модуля; в дискретной конструкции весь объем можно использовать за счет оптимизации физического расположения компонентов.

Подводя итог, можно сказать, что для таких приложений, как инфраструктура интеллектуальных сетей или телекоммуникационные базовые станции, конструкция с охлаждением базовой платы — это простой и эффективный способ охлаждения источников питания. Достижения в области охлаждаемых блоков питания с использованием дискретных компонентов могут обеспечить более эффективную теплопередачу, легкое соблюдение правил шума и компактный дизайн.

Эти блоки питания разработаны с нуля для особых условий, возникающих в суровых условиях, и их легче настроить в соответствии с требованиями отдельных приложений.

Почетный

Пинхедд

Чемпион

Да, но становится очень жарко, я не могу держать палец на индукторе дольше секунды, это нормально?

Да, вполне. VRM предназначены для работы в диапазоне 100 градусов по Цельсию.

Пинхедд

Чемпион

Обычно VRM сильно нагреваются, в этом нет ничего удивительного.

Почетный

Да, но становится очень жарко, я не могу держать палец на индукторе дольше секунды, это нормально?

Пинхедд

Чемпион

Да, но становится очень жарко, я не могу держать палец на индукторе дольше секунды, это нормально?

Да, вполне. VRM предназначены для работы в диапазоне 100 градусов по Цельсию.

< tr >

Начало темы	Похожие темы	Форум	Ответы	Дата
Вопрос Нет изображения после перегрева	Материнские платы	3	3 января 2022 г.
V	Вопрос Перегрев материнской платы	Материнские платы	2	2 ноября 2021 г.
Вопрос Toshiba C660-173 Проблемы с перегревом	Материнские платы	0	13 июля 2021 г.
[РЕШЕНО] Радиатор чипсета 50 градусов	Материнские платы	7	20 июня 2021 г.
G	[РЕШЕНО] ПК перезагружается при игре в игры с новым mobo (проблема не перегревается)	Материнские платы	1	17 июня 2021 г.
M	[РЕШЕНО] Как отключить регулировку напряжения в настройках Gigabyte BIOS?	Материнские платы	5	23 марта 2021 г.

Последние сообщения

Модераторы онлайн

Поделиться этой страницей

Tom's Hardware является частью Future plc, международной медиа-группы и ведущего цифрового издателя. Посетите наш корпоративный сайт.
© Future Publishing Limited Quay House, Амбери, Бат BA1 1UA.
Все права защищены. Регистрационный номер компании в Англии и Уэльсе 2008885.

Tom's Hardware является частью Future plc, международной медиа-группы и ведущего цифрового издателя. Посетите наш корпоративный сайт.
© Future Publishing Limited Quay House, Амбери, Бат BA1 1UA. Все права защищены. Регистрационный номер компании в Англии и Уэльсе 2008885.

У меня проблема с перегревом LM2586 и катушки индуктивности.

ЦЕЛЬ

Я разработал источник постоянного тока для управления 60-вольтовыми светодиодными линейками с напряжением 12-24 В постоянного тока. Требуемый диапазон входного напряжения составляет 9-36 В постоянного тока, номинальное напряжение светодиодной линейки составляет 54-57 В постоянного тока, а ток возбуждения составляет около 200 мА.

ПРОБЛЕМА

Контур работает, как и ожидалось, и уровни температуры кажутся нормальными в первые 30 минут работы. Но спустя почти полчаса дроссель питания начинает гудеть, перегреваться, а потом постоянно выходит из строя.

ЧТО Я ПРОБОВАЛА

Сначала я подумал, что проблема связана с сопротивлением катушки индуктивности постоянному току, поэтому я заменил ее на WE 7447709681, так как она имеет более низкое сопротивление постоянному току. Но проблема повторяется. Я также подключил резистор 22k к контакту FREQ ADJ, чтобы увеличить частоту переключения, но это не помогло.

Вот схема:

- вывод BL поступает от MCU для включения и выключения света.

- Перед входом VX стоит пи-фильтр (100 мкФ-68 мкГн-100 мкФ). Но он находится на другом листе, поэтому я не могу показать его здесь.

Что вы можете предложить?

Заранее спасибо.

<р>1. Диапазон входного напряжения составляет 9-36 В, выходное напряжение составляет 60 В при 0,2 мА, верно? Когда входное напряжение составляет 9 В, входной ток должен составлять 1,48 А (принимается, что эффективность составляет 0,9). Две выбранные вами катушки индуктивности имеют слишком малый номинальный ток. Пожалуйста, выберите индуктор с более высоким номинальным током.
2. Добавьте обходной конденсатор 0,1 мкФ, замкнутый на вывод vin.
3. Ширина провода VX слишком мала в левом нижнем углу. А также добавьте медную область вокруг индуктора для отвода тепла. Как заземление C34 соединяется с нижней пластиной заземления? При необходимости добавьте переходы.

Спасибо за ответ.

1- Выходной ток составляет 0,2 А, а выходное напряжение зависит от нагрузки, но не более 54 В постоянного тока. Во время наших испытаний номинальное входное напряжение составляло 24 В постоянного тока, и в этих условиях катушка индуктивности вышла из строя. Насчет индуктора, к сожалению, не могу из-за ограничения по размеру (7х7мм). Кроме того, индуктор WE имеет самый низкий RDC, поэтому я должен использовать его.

2-100n керамический конденсатор находится под L10 (внизу слева). Но я перенесу его ближе к 7-й булавке.

3- Толщина дорожки составляет 1 мм в левом нижнем углу (VX) и 0,65 мм до контакта VIN. Может ли это быть проблемой? Вы правы насчет медной площадки под индуктор, но к сожалению поставить нет возможности из-за ограничения по габаритам. Между прочим, C34 соединяется с нижней плоскостью GND через 0,6-мм переходной разъем рядом с RS2.

Странно то, что проблема проявляется примерно через 30 минут после включения. Когда мы тестируем ту же схему с другой нагрузкой (выходное напряжение 49 В постоянного тока при том же токе нагрузки), она работает без проблем.

Отказ от ответственности: это сообщение может содержать партнерские ссылки, то есть мы получаем небольшую комиссию, если вы совершаете покупку по нашим ссылкам бесплатно для вас. Для получения дополнительной информации посетите нашу страницу отказа от ответственности.

Адаптер питания вашего ноутбука нагревается? Это плохой знак.

Если вы хотите избежать перегрева адаптера питания ноутбука, хорошо проветривайте его. Старайтесь не держать ноутбук постоянно подключенным к сети, следите за тем, чтобы кабель питания не изнашивался и не изнашивался. Старайтесь не использовать устройство, когда оно подключено к сети.

Изначально я думал, что горячий блок питания ноутбука – обычное дело. Позже, после некоторых испытаний и невзгод, я узнал, что горячий адаптер питания требует немедленных действий.

Итак, теперь я расскажу вам, как охладить адаптер питания и обеспечить его долгую работу.

Оглавление

Адаптер питания ноутбука нагревается

Во-первых, давайте разберемся, что мы подразумеваем под адаптерами питания для ноутбуков. Когда вы подключаете зарядное устройство для ноутбука и включаете его, оно нагревается. Частично теплый адаптер — это нормально, особенно когда вы используете ноутбук и одновременно заряжаете его.

Но если зарядное устройство сильно нагревается, проблема связана с перегревом адаптера питания. Я представлю глубокое понимание того, как определить причину перегрева и устранить ее.

Почему адаптер питания перегревается?

Существует множество причин перегрева адаптера питания. Было бы неплохо узнать о них до того, как мы их решим.

Дешевые или ненадежные устройства

На рынке есть множество адаптеров, которые очень дешевы и не соответствуют установленным электрическим критериям. Если ваш адаптер подпадает под эту категорию, возможно, вам следует побеспокоиться о безопасности вашего устройства.

Несовместимый адаптер

Если ваше зарядное устройство несовместимо с вашим ноутбуком, это может привести к перегреву адаптера.

Размещение зарядного устройства на поверхности, удерживающей тепло

Вы, должно быть, замечали это, когда кладете зарядное устройство или ноутбук в область, которая ограничивает поток воздуха вокруг них, что приводит к перегреву.

Ваша кровать, диван или любая другая мягкая поверхность поглощают тепло адаптера для зарядки, и, следовательно, температура повышается.

Неисправность батареи

В некоторых моделях ноутбуков батареям требуется высокий уровень тока для зарядки устройства. Если у вас есть этот вариант, то зарядный ток для вашего устройства выше, чем номинальный ток зарядного устройства. Таким образом, вызывая перегрев адаптера.

Если вы недавно заменили аккумулятор и столкнулись с проблемами перегрева, значит, ваш аккумулятор отличается от предыдущего.

Неисправность или неисправность устройства

Перегрев адаптеров питания может быть вызван неисправностью устройства или сетевой розетки. Таким образом, это может привести к короткому замыканию и повышению температуры.

Плохо ли, если зарядное устройство моего ноутбука нагревается?

Нагрев ноутбука или зарядного устройства, безусловно, раздражает, но на это есть свои причины. Зарядные устройства для ноутбуков преобразуют аналоговый ток в постоянный. Транзисторы и коммутационные ИС нагреваются больше всего, так как решают проблемы с питанием.

Вся печатная плата выполнена из пластика и не имеет возможности отводить тепло наружу, поэтому адаптер имеет тенденцию нагреваться даже при меньшей рабочей нагрузке.

Если вы много играете и не можете перестать играть на игровом ноутбуке, даже когда он заряжается, будьте готовы к проблемам с перегревом.

Аккумулятор таких ноутбуков быстро разряжается из-за высокой производительности, а постоянное использование устройства во время зарядки приводит к повышению температуры.

Если зарядное устройство немного нагревается, когда оно подключено к сети, не нужно паниковать. Но если это слишком горячо, будьте готовы решить проблему, пока она не превратилась в большую проблему.

Как предотвратить перегрев зарядного устройства для ноутбука?

Когда вы заметите, что адаптер сильно нагревается, выключите устройство и отсоедините зарядное устройство. Через некоторое время снова включите его и следите за температурой. Если проблема не устранена, вам необходимо выполнить следующие шаги.

Обращаться с осторожностью

Берегите кабель адаптера, не допускайте его трения о шероховатые или острые края, так как это может повредить защитное резиновое покрытие кабеля.

Никогда не используйте зарядное устройство для ноутбука, если его внутренние провода оголены, так как это представляет угрозу для вашего устройства.

Во время путешествия храните ноутбук и зарядное устройство в сумке, чтобы не уронить и не повредить зарядное устройство. Предотвратите многократные удары зарядного устройства о твердый пол.

Не упаковывайте зарядный кабель плотно, так как это может привести к повреждению тонких медных проводников шнура. Оборачивая шнур питания, делайте это каждый раз по-разному, так как это защитит шнур от повторяющихся нагрузок.

Так держать, Эйри

Во время зарядки устройства убедитесь, что оно находится в хорошо проветриваемом месте. Если вы оставите подключенное зарядное устройство на кровати или под одеялом, оно перегреется. Следовательно, избегайте мест, где ваше зарядное устройство может задохнуться.

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность перехода на веб-браузер, поддерживающий видео в формате HTML5

Читайте также:

Дроссель в блоке питания нагревается

Основные сведения о базовой плате

Рис. 1. Блоки питания серии CCH мощностью 400 Вт и 600 Вт от XP имеют опорную плиту толщиной 6 мм.

Рис. 3. В нашем примере эффективность блока питания CCH составляет 90 % при выходной мощности 400 Вт.

Удачный дизайн блока питания

Разработан с учетом требований к шуму и электромагнитной совместимости

Почетный

Пинхедд

Чемпион

Пинхедд

Чемпион

Почетный

Пинхедд

Чемпион

ПОПУЛЯРНЫЕ ТРЕКИ

Последние сообщения

Модераторы онлайн

Поделиться этой страницей

Адаптер питания ноутбука нагревается

Почему адаптер питания перегревается?

Дешевые или ненадежные устройства

Несовместимый адаптер

Размещение зарядного устройства на поверхности, удерживающей тепло

Неисправность батареи

Неисправность или неисправность устройства

Плохо ли, если зарядное устройство моего ноутбука нагревается?

Как предотвратить перегрев зарядного устройства для ноутбука?

Обращаться с осторожностью

Так держать, Эйри