Конденсатор в импульсном блоке питания нагревается

Обновлено: 05.07.2024

Приветствую, я давно наблюдаю, не очень активен на форумах здесь, но, может быть, кто-то знает, что делать. Блок питания моего зарядного устройства для ноутбука внезапно начал перегреваться после шести лет безупречной службы. Достигнув невероятно высокой температуры, ноутбук (без аккумулятора, у меня его нет) полностью выключается, поэтому я предполагаю, что блок питания просто выходит из строя. Когда остывает, он снова работает, пока снова не станет слишком жарко. С другим питанием, с ноута брата вроде все работает просто. Блок питания Brother рассчитан на 1,3 А меньше, чем мой (тот, который перегревается), но я думаю, что это нормально, поскольку на моем ноутбуке не происходит зарядка аккумулятора, поэтому избыточный ток не нужен.

Причина, по которой я пишу здесь, заключается в том, что может вызвать фактический перегрев? Я разобрал его, но не вижу никаких подозрительных вещей. Есть 4 электролитических колпачка, 1 большой мясистый, я не вижу его номиналов и три поменьше. Два из этих меньших имеют громоздкий верх. Я считаю, что проблема в конденсаторах, так как они долгое время находились в довольно высокой температуре. Я все равно куплю новый адаптер для ноутбука, но в свободное время я хотел бы отремонтировать этот, просто чтобы получить больше знаний. Могу предоставить фото, если нужно. Что вы думаете об этом? Спасибо!

Я заменил две плохо выглядящие электролитические крышки, но это не похоже на перегрев, теперь это странно.

Громоздкий топ = плохо. Замените все электролитические конденсаторы, а не только странные, в том числе и тот, что побольше. Шесть лет — это большой срок для этого адаптера переменного тока.

Я также заменил третий меньший, все три были 470 мкФ 25 В, у меня были некоторые с таким же номиналом. Но они только дешевые ebay. Большой - 120 мкФ, 400 В, и для этого потребуется посещение радиомагазина. Что делать, если он все еще продолжает перегреваться после замены конденсатора? Есть ли какие-то другие общие шаги для решения?

Основной радиатор без экранирования (которое термически соединяет все и распределяет температуру повсюду - я его временно снял) имеет температуру 110°C. На нем установлен только силовой транзистор Infineon Cool MOS™ 11N60C3. В техническом паспорте указано, что рабочая температура на переходе до 150°C. Я не буду пытаться как-то вычислить температуру его перехода, но у меня вопрос: что могло заставить его выделять избыточное тепло?

Я сделаю это, но следует отметить, что адаптер перегрева рассчитан на 90 Вт, а ноутбук отлично работает с адаптером на 65 Вт, температура внешней поверхности которого составляет всего около 40 °C. Это заставляет меня думать, что на самом деле нет проблем с потреблением тока ноутбуком.

Спасибо за хорошее замечание, но я отпаял кабель для уверенности и трижды проверил его - никаких проблем. Ничего, по крайней мере, я заставил себя глубоко понять работу импульсного блока питания.

Что вы подразумеваете под правильными типами? Единственное, что приходит мне на ум, что может быть другим, это их ESR, которое я не могу измерить (если только я не сделаю какой-нибудь странный измеритель ESR Arduino или около того). Все три соединены параллельно и являются выходными фильтрующими конденсаторами. Я сопоставил их мощность и номинальное напряжение тысяч. Но практически ничего не изменилось. Все еще заставляет меня задаться вопросом, есть ли способ вернуть его к нормальной работе, но я больше не буду использовать его для ноутбука.

Частично закорочен трансформатор? Посмотрите, можете ли вы отследить схему и опубликовать здесь или фотографии, по крайней мере, мы можем видеть, какие еще компоненты есть.

Нагревается ли он даже без нагрузки?

При нормальной работе блоки питания ноутбуков довольно часто сильно нагреваются.

Они разрабатывают их с точностью до дюйма.

Однажды у меня был адаптер питания для мобильного телефона, который делал то же самое. Когда он работал нормально, он работал прохладно, но через день после периода работы на 240 В он дал сбой и начал сильно греться. Он по-прежнему выдавал нормальное выходное напряжение, но пластиковый корпус становился слишком горячим для прикосновения, а затем срабатывал термовыключатель. Идентичная замена сработала нормально.

Я так и не узнал, в чем причина проблемы, но симптомы почти идентичны. Я предполагаю, что это может быть обычный режим отказа.

Блок питания ноутбука довольно часто сильно нагревается при нормальной работе.

Они разрабатывают их с точностью до дюйма своей жизни.

Да, все Lenovo 20v с большой серо-желтой вилкой постоянно нагреваются, если к ним ничего не подключено, хотя, если адаптер только начал нагреваться, это странно.

Поэтому я удалил почти все, что мешало четкому обзору устройств, и сделал несколько фотографий, а также добавил комментарии к виду сверху. Этот силовой MOS все еще перегревается после того, как я заменил три выходных конденсатора справа.

Зачем так много диодов?Я имею в виду, что на входе основной мостовой выпрямитель, а там посередине еще 4 диода и еще два?

Замените этот маленький конденсатор с синей крышкой рядом с оптоизолятором, он, вероятно, также имеет высокое ESR и является источником питания для контроллера SMPS.

Плохая пайка на входном фильтре и мостовом выпрямителе.

Устройства TO220 используются параллельно, чтобы обрабатывать импульсы пикового тока для зарядки конденсаторов. 2 устройства примерно с половиной рейтинга намного дешевле, чем одно устройство, которое может работать с током, и, вероятно, есть больше поставщиков, которые могут выбирать по самой низкой цене.

Я все еще с подозрением отношусь к используемым вами выходным конденсаторам, они слишком малы для того тока, который им приходится выдерживать. Конденсатор какой марки, типа и номинала вы туда вставили.

Замените этот маленький конденсатор с синей крышкой рядом с оптоизолятором, он, вероятно, также имеет высокое ESR и является источником питания для контроллера SMPS.

Плохая пайка на входном фильтре и мостовом выпрямителе.

Я использовал несколько действительно плохих дешевых ebay, с полки (на сарае написано JVCO или TVCO, 25 В, 470 мкФ), просто для того, чтобы увидеть результат, но устройство действует одинаково - до и после того, как я их поменял: напряжение было стабильным. действительно, ничего не изменилось. у них, вероятно, высокое ESR, даже если они новые, и, возможно, это заставляет верхний транзистор работать тяжелее, а затем перегреваться. Из того, что я читал об импульсном блоке питания, намного больше нагрузки на выходные конденсаторы, но мне все еще интересно, вызывают ли они перегрев. Завтра посмотрю на эту убогую пайку. Спасибо за все ответы.

С помощью мультиметра и твердой руки я обнаружил, что на выводе Vcc ШИМ-контроллера 3843B напряжение составляет 12 В, когда питание включено, и 8,2 В, когда оно подключено, но холодно. В техническом описании указано, что для запуска требуется напряжение 8,4 В пост. тока, поэтому его нагрев приводит к снижению пускового напряжения или достаточному увеличению напряжения пост. тока.

Чтобы проверить теорию, я подал внешнее питание 9 В на контакт, чтобы «запустить» блок питания. Это сработало!

Итак, теперь, я думаю, мне нужно найти, откуда берутся эти 8,2 В, чтобы я мог придумать, как поднять его еще немного, может быть, заменив диод или что-то в этом роде.

Как обычно создается этот «пусковой ток» в источниках питания? Может быть, по фотографиям вы можете указать на некоторые вероятные места, где мне следует искать? В чем может быть причина низкого пускового напряжения? Заранее спасибо.

Хорошо, это странно. Первый раз на этом Stack Exchange, работайте с информатикой и имеете только базовые знания в области электротехники, поэтому остерегайтесь любых возможных недоразумений ниже.

Некоторый контекст

У меня есть «универсальный» блок питания для ноутбука, у которого вы выбираете желаемое выходное напряжение с помощью переключателя, оно изменяется от 12 до 24 В. С некоторых пор он начал работать только при прогреве. Поэтому, чтобы начать им пользоваться, мне пришлось прогреть его феном, а потом нельзя было держать его выключенным слишком долго, иначе он остынет.

Я решил исправить это навсегда, потому что со временем ситуация становилась все хуже (требовалась более высокая температура для запуска), это выглядело забавно, а я разорился. Поэтому я открыл его, вооружился мультиметром и начал исследовать. Он принимает входное переменное напряжение 110/220 В, выпрямляет его, а затем пропускает через полевой МОП-транзистор (я полагаю, затвор подключен к какому-то генератору сигналов, частота которого может определяться селектором напряжения) и на основную катушку, которая дает нам выходное напряжение, которое снова выпрямляется, фильтруется и затем выводится. Итак, проблема в том, что что бы ни приводило в действие этот полевой МОП-транзистор, он не работал в холодном состоянии. Я сузил проблему до 3 ИС и поступил логично: прогрел их одну за другой зажигалкой, чтобы найти проблемную.

TL;DR: Собственно вопрос

Поэтому я сузил проблему до микросхемы под названием "3843B", которая оказалась "высокопроизводительным ШИМ-контроллером с токовым режимом". Таким образом, нагрев этой микросхемы (или чего-то близкого к ней) запускает блок питания. После того, как он начнет работать, тогда все в порядке. Ниже представлена его фотография.

Что может быть причиной этого? Какой из подозрительных компонентов на фотографии может иметь режим отказа, из-за которого он работает только после того, как нагреется? Что я могу сделать или какие компоненты заменить?

Спасибо, что воспользовались частью Power Integrations.

Можете ли вы поделиться результатами проектирования PI Expert?У вас не должно возникнуть проблем с тем, который вы используете от Nichicon. Можете ли вы поделиться, насколько высоки термики? Неправильная установка полярности является одной из возможных причин нагрева. Стресс напряжения - еще один, но вы используете 400 В только с входным напряжением 220 В переменного тока, поэтому это маловероятно. СОЭ тоже в порядке. Вы также можете проверить выпрямление на входе, компонент переменного тока также может вызвать его нагрев. Спасибо.

Привет, PI-Mallora, спасибо, что вернулись ко мне.

Схема сетевого входа и переключателя прилагается.

Полярность цоколя внутри печатной платы правильная, неправильно установленная часть уже привела бы к взрыву!

Был бы более подходящим конденсатор с более высоким номинальным током пульсаций?

Какая у вас выходная мощность? Я предполагаю 10-15W? Нагрев конденсатора соответствует всем вашим устройствам?

Более высокий пульсирующий ток означает более высокое ESR/большие потери мощности, поэтому лучше использовать меньший пульсирующий ток. Параллельное подключение двух электролитических колпачков хорошо снижает ESR наполовину, если у вас есть роскошь места и стоимости. Если ваша общая мощность составляет около 10–15 Вт, используйте два конденсатора по 10 мкФ параллельно для C26 или один с низким ESR 22 мкФ/400 В. Вы также можете просто закоротить L7 для экономии средств, если вам нужна дополнительная дифференциальная индуктивность для электромагнитных помех, просто увеличьте индуктивность L8. Спасибо.

Выходная мощность намного меньше, примерно от 5 Вт до 6 Вт.

Я построил только одну плату, я не хочу делать дополнительные и потенциально тратить на нее детали.

Я снял конденсатор 10 мкФ и использовал параллельно 2 конденсатора 6u8, устойчивых к высоким пульсациям тока. Они также нагреваются!

Есть ли вероятность того, что индуктивность первичной обмотки трансформатора слишком мала, что приводит к значительно более высоким, чем обычно, токам при переключении с помощью TNY285?

Я также хочу попытаться понять эффект зарядки от диодного моста, возможно, пусковой ток слишком велик. Возможно, большая индуктивность в L7 будет иметь значение?

Слишком много вопросов, мало ответов! Эта проблема угрожает реализации нашего проекта. Надеюсь, мне не придется вместо этого переходить на линейный источник питания.

Любая (быстрая) помощь приветствуется, поскольку сейчас мы находимся на критическом этапе проекта.

Бросок из-за пуска может привести к срабатыванию предохранителя, но не к нагреву конденсатора. Обычная практика заключается в установке последовательного резистора после предохранителя, как правило, 3,3 или 4,7 Ом при вашей выходной мощности. Это также поможет вам выполнить требование о резком увеличении нагрузки.

Меньшая первичная индуктивность означает более высокое значение di/dt при том же напряжении, что приводит к более высокой частоте пульсаций напряжения на конденсаторе. Добавление керамического конденсатора параллельно с электронной крышкой помогает отфильтровать высокочастотные пульсации.

L7 и L8 предназначены для соответствия электромагнитным помехам, но L8 достаточно, вы можете просто закоротить L7.

Можете ли вы измерить напряжение на C26 и показать мне форму сигнала, чтобы мы могли понять, что происходит?

Создание 2–3 прототипов — это хорошая практика, так как вы можете проверить согласованность своего дизайна. Иногда мы видим проблему на одном устройстве, но не на другом, что облегчает отладку.

Спасибо за совет по поводу пускового резистора, буду реализовывать в обновленной версии платы.

Я добавил 100 нФ 400 В непосредственно через трансформатор и коммутатор TNY. С26 теперь состоит из 2х электролитов 6u8 400В и 100нФ 400В Wima. Конденсаторы 6u8 относятся к типам с высоким пульсирующим током. L7 был закорочен. Никаких других изменений не внесено.

Я уменьшил значение C27 на BP/M с 10 мкФ до 1 мкФ, чтобы ограничить первичный ток при переключении. Правильно ли я понимаю функциональность этого компонента?

Согласно техническому описанию, переключение тока через трансформатор прекращается при достижении предела тока. Затем схеме требуется еще 150 нс, чтобы отреагировать на отключение МОП-транзистора. Если индуктивность трансформатора слишком мала, di/dt будет настолько быстрым, что трансформатор, вероятно, насытится к тому времени, когда будет достигнут предел тока и цикл переключения завершится. Насыщенный трансформатор — это сценарий катастрофы, поскольку он фактически становится резистором с низким номиналом. Может ли это быть тем, что происходит в моей схеме, что вызывает большие пульсации тока в C26 и, следовательно, нагрев?

Кроме того, я заметил, что трансформатор также немного нагревается, в отличие от конденсатора, а нагрузка на выход SMPS очень мала.

Я подозреваю, что здесь проблема в насыщении трансформатора.

Я добавил фотографию экрана моего прицела (не смейтесь, у меня старый прицел), показывающую пульсацию на C26. Датчик связан по переменному току, время и напряжение показаны на рисунке.

Некоторая дополнительная информация относительно схемы на выходе трансформатора: C16 и C21 на моей схеме из предыдущего поста не являются конденсаторами со сверхнизким ESR. Их ESR составляет около 0,26R, это может вызвать проблемы с работой схемы?

Еще раз спасибо, что вернулись ко мне.

Использовали ли вы инструмент PIExpert для проектирования блока питания? Если вы используете рекомендуемую индуктивность и все другие параметры, такие как цоколь BP, размер контроллера и т. д., ваш блок питания должен работать хорошо. Можете ли вы поделиться своим выходным файлом проекта PIExpert?

Вы правы, когда понимаете, как работает терминатор выключателя на основе тока трансформатора.

Да, я использовал PI Expert для проектирования схемы. Я настроил только выходы, все остальные настройки оставил по умолчанию.

Файл дизайна прикреплен.

Сегодня утром я собрал еще один блок питания такой же конструкции на новой печатной плате, только блок питания встроенный.

Я включил источник питания примерно на 10 минут без нагрузки, входное напряжение 231 В переменного тока. Нагрева трансформатора или конденсатора не замечено.

Я применил нагрузочный резистор 120 Ом к выходу 17 В и дал ему поработать еще 15 минут. Я заметил, что трансформатор и конденсатор начали нагреваться.

Я добавил резистор 150 Ом к выходу 12 В и оставил его работать на несколько минут.

Трансформатор и конденсатор теперь горячие.

Это, безусловно, указывает на проблему с конструкцией или конструкцией трансформатора, что еще может быть?

Я снова запущу проектный файл, выберу следующие два ядра большего размера и проверю, можно ли их исправить.

Система с блоком питания будет работать при температуре окружающей среды до 55°С, поэтому я очень не хочу, чтобы эти компоненты нагревались при комнатной температуре.

В этой статье подчеркивается, что контактное охлаждение EMTRON electronic GmbH должно обеспечивать отвод тепла с помощью подходящих радиаторов/поверхности корпуса/опорной плиты.

Вопрос о том, использовать ли трансформаторный блок питания или импульсный блок питания, сегодня уже не обсуждается. В дополнение к превосходным техническим характеристикам импульсные источники питания впечатляют низкой стоимостью, малым весом и небольшими размерами. Некоторые требования, такие как PFC (коррекция коэффициента мощности > 0,9 и синусоидальный сетевой ток), могут быть выполнены только с импульсными источниками питания. Остается вопрос, что больше всего влияет на срок службы и надежность импульсного источника питания?

Существенные технические преимущества высококачественных импульсных источников питания включают:

Регулируемое выходное напряжение без дополнительного выходного стабилизатора.
Высокий КПД, низкие потери независимо от входного напряжения.
Большой диапазон входного напряжения (например, 95–264 В) возможен без особых усилий
Высокая кратковременная перегрузочная способность

Там, где есть свет, должна быть и тень. ВЧ-помехи на линиях питания, а также излучаемые помехи могут быть невыгодными, а также, возможно, более коротким сроком службы и меньшей надежностью по сравнению с обычными источниками питания из-за большинства необходимых компонентов.

Рабочая температура оказывает существенное влияние

Внутренняя рабочая температура оказывает наибольшее экспоненциальное влияние на срок службы и надежность: срок службы уменьшается вдвое при повышении температуры на 9 °C.

Десятилетия при низких температурах могут быстро превратиться в несколько лет или даже месяцев при высоких температурах. Каждый градус имеет значение! Несмотря на то, что можно добиться более длительного срока службы при высоких температурах, используя высокотехнологичные компоненты, при использовании таких специальных компонентов необходимо учитывать фактор затрат и выгод. Использование стандартных приложений во многих случаях исключено из соображений экономической эффективности.

При условии, что импульсный блок питания был профессионально разработан, производитель сначала определяет требуемые условия установки и охлаждения. Однако, если пользователь работает с приложением в критической ситуации с температурой, т.е. из-за недостаточной вентиляции или отвода тепла он препятствует охлаждению агрегата. Это приводит к перегреву и, как следствие, к сокращению срока службы или даже к выходу из строя. Хотя все высококачественные импульсные блоки питания содержат датчик перегрева, который отключается при превышении его температуры срабатывания, это не предотвращает длительную работу чуть ниже порога отключения. Это резко сокращает срок службы.

Для всех компонентов указаны максимально допустимые рабочие температуры. Однако это означает только то, что функция гарантируется при максимальной температуре. Однако это оказывает значительное влияние на срок службы, который всегда подчиняется «закону халвинга на 9 градусов».

Например, для автомобильных приложений доступны компоненты для рабочих температур значительно выше 100 °C, но не следует игнорировать тот факт, что срок службы автомобиля составляет всего несколько тысяч активных часов, в течение которых достигаются только максимальные температуры. временно.

Высокая эффективность для длительного срока службы

Какие варианты есть у производителя для достижения длительного срока службы и надежности? Чем выше КПД, тем меньше потери и, следовательно, меньше самонагрев.Это влечет за собой определенный объем дополнительной работы, которая может обоснованно привести к более высокой цене. Наиболее важными компонентами любого обычного импульсного источника питания являются электролитические конденсаторы, поскольку они содержат электролитическую жидкость, которая более или менее быстро выходит через уплотнение в случае перегрева.

Электролитические конденсаторы относятся к наиболее важным и крупным компонентам источника питания. Велик соблазн сэкономить на электролитических конденсаторах, т.е. перегрузить их или выбрать неопытных и потому недорогих поставщиков. Производители, которых мы представляем, используют только высококачественные конденсаторы известных брендов, поскольку дешевый и небезопасный источник компонентов не соответствует нашей ответственности и пониманию качества.

Поскольку производство этих компонентов требует многолетнего опыта, количество компетентных производителей ограничено, а их цены незначительно повышены. Кроме того, стремление к небольшим размерам и, в частности, небольшой общей высоте, ограничивает доступный объем для электролитических конденсаторов. Низкие, широкие электролитические конденсаторы имеют более короткий срок службы, потому что они обеспечивают большую уплотняющую поверхность и более короткие пути для испарения электролита. Электролитические конденсаторы SMD подвергаются воздействию экстремальных температур во время пайки оплавлением и, таким образом, теряют часть своего срока службы. Ближе к концу срока службы электролитических конденсаторов они становятся все горячее и горячее в геометрической прогрессии. Как правило, они окончательно «пробивают» и выбрасывают электролит в окружающую среду через предохранительные пломбы.

При сравнительном тестировании импульсных источников питания измерение температуры поверхности всех электролитических конденсаторов на крыше является одним из первых и наиболее важных мероприятий. Чтобы обеспечить тщательный подход, необходимо получить технические данные производителя электролитического угля с указанием срока службы выше температуры. Во многих случаях производители блоков питания также предоставляют технические отчеты с информацией о температуре компонентов.

Однако ограничения по температуре применяются ко всем компонентам импульсного источника питания, особенно ко всем изоляционным материалам. Изоляционные свойства обычных полиэтиленовых пленок заметно ухудшаются при повышении температуры и резко снижаются при высоких частотах. Согласно электролитическим конденсаторам, конденсаторы из пластиковой пленки подвержены риску при температуре выше 100 ° C. Силовые ферриты индуктивных элементов демонстрируют быстро возрастающие потери при температурах выше 100 °С, что может привести к насыщению с последующим разрушением активных элементов.

Обычное использование SMD-компонентов ухудшает тепловую ситуацию, так как силовые диоды и транзисторы, впаянные в печатную плату, нагревают соседние электролитические конденсаторы. Обычные материалы платы также вызывают потери на высоких частотах.

Ввиду любых тепловых нагрузок, которые могут возникнуть в течение срока службы, изначально более дорогой импульсный блок питания, как правило, более экономичен в эксплуатации, так как установленные более качественные термостойкие компоненты значительно увеличивают общий срок службы приложения.

Кроме того, само собой разумеется, что каждый пользователь импульсных блоков питания должен обеспечить оптимальное охлаждение.

Серьезные поставщики СНТ указывают кривую нагрузочной способности в зависимости от температуры определенной контрольной точки на корпусе. Лучший совет — выбрать импульсный блок питания с более высокой указанной мощностью, чем необходимая непрерывная мощность, и не использовать более 75% номинальной мощности в течение короткого времени.

Различные концепции охлаждения

Для разных приложений требуются разные концепции охлаждения. В первую очередь следует различать физические понятия отвода тепла конвекцией при естественной или вентиляторной вентиляции или отводом тепла, так называемым контактным охлаждением, часто через площадь основания, т.е. верхняя сторона или так называемое охлаждение базовой платы.

Конвекция

Конвекционное охлаждение обычно используется в таких приложениях, как: в распределительных шкафах с достаточным свободным воздушным пространством. Тем не менее, во время установки важно обратить внимание на монтажное положение и минимальные расстояния вокруг блока питания, чтобы обеспечить необходимую конвекцию и, следовательно, отвод тепла. Информацию можно найти в технических описаниях и в инструкциях по установке.

Рисунок 1. Mean Well TDR-480

Еще одна обширная область применения импульсных источников питания с конвекционным охлаждением — современное светодиодное освещение. Принудительная вентиляция с помощью вентилятора часто неуместна просто из-за акустического шума вентилятора. Во многих случаях формы корпуса имеют соответствующие встроенные радиаторы.Кроме того, внутренние компоненты часто полностью инкапсулированы. С одной стороны, это обеспечивает высокую нечувствительность к влаге и пыли; с другой стороны, что не менее важно, современные герметики обеспечивают оптимальную передачу тепла на окружающую стенку корпуса.

Рисунок 2. Mean Well HLG-480

При реализации импульсного источника питания в закрытой системе часто для сборки доступны лишь небольшие площади. Кроме того, циркуляция воздуха в корпусе системы очень компактных высокопроизводительных блоков питания часто недостаточна для рассеивания тепловых потерь. В этом случае необходимо точно соблюдать требования технических паспортов. Либо можно отказаться от части производительности при повышенных температурах окружающей среды - в этом случае говорят о снижении номинальных характеристик, - либо нельзя обойтись без принудительной вентиляции с помощью вентилятора. Требуемый объем циркуляции воздуха часто выражается в CFM (кубических футах в минуту). В европейской лингвистической области чаще встречаются данные в м³/ч.

Преобразование получается из 1 CFM = 1,699 м³/ч

При высоких требованиях к производительности или при компактной конструкции часто бывает необходима принудительная вентиляция. После этого производители сразу же оборудуют компоненты блока питания соответствующими вентиляторными блоками. В зависимости от версии требуемый объемный расход воздуха можно регулировать путем изменения скорости вращения вентилятора. Это означает, что вентиляторы вращаются с низкой скоростью и, следовательно, с меньшим уровнем шума, когда потребляемая мощность или тепловыделение невелики. Если потребляемая мощность увеличивается, скорость вращения вентилятора автоматически увеличивается, что обеспечивает оптимальное охлаждение импульсного блока питания.

Рисунок 3: Mean Well RPS-300 и выдержка из технического паспорта с подробной информацией о требуемом расходе воздуха для рассеивания тепла 20,5 кубических футов в минуту или снижении номинальных характеристик при чистой конвекции.

Рисунок 4: Mean Well UHP-500 с подробной информацией о снижении номинальных характеристик в зависимости от температуры окружающей среды; Пример: Модель 12 В, снижение номинальных характеристик при 45° и окончание при 70°C с максимальной мощностью 50 %.

Некоторые производители также предлагают специальные функции, такие как изменение направления потока.

Контактное охлаждение

Если использование вентилятора невозможно или если приложение, например. в некоторых случаях в области медицины не допускает беспокоящего шума вентилятора, возможны другие концепции охлаждения. Для контактного охлаждения необходимо обеспечить отвод тепла через подходящие радиаторы, поверхность корпуса или опорную плиту. Кроме того, конечно, должна быть обеспечена достаточная конвекция. Если конвекция невозможна, системы с тепловыми трубками или жидкостными контурами уже используются и, таким образом, обеспечивают бесперебойную работу без ограничения мощности.

Для DC/DC-преобразователей более высокого диапазона мощности верхняя сторона корпуса часто предназначена для фланцевого монтажа соответствующего радиатора. Требуемый размер радиатора можно рассчитать исходя из требуемых рабочих условий и спецификаций производителя. Однако во многих случаях подходящие радиаторы включены в программу продаж электроники Emtron.

Рис. 5. Mean Well RSP-320

Рисунок 6. Mean Well RSP-2400

Рис. 7. Cincon CFB600 и радиаторы.

Относительно современной концепцией контактного охлаждения является так называемое охлаждение опорной плиты.

Тепло передается через достаточно большую контактную поверхность на нижней стороне блока питания. Благодаря конструкции для обеспечения теплопередачи используются специальные материалы и геометрия печатных плат. Блок питания можно, например, привинтить непосредственно к стенке корпуса соответствующей конструкции. Кроме того, по-прежнему возможен монтаж блока питания на специально разработанном теплоотводе на основе конвекции или с жидкостным контуром для обеспечения необходимого отвода тепла.

Рисунок 8: Cincon CFM300M. Под печатной платой отчетливо видна теплопередающая базовая пластина (базовая пластина, здесь черная).

Однако должно быть обеспечено достаточно малое сопротивление теплопередаче между теплорассеивающей частью корпуса или опорной плитой и радиатором. Вспомогательными средствами для этого служат, например, всем известная теплопроводная паста или специально предлагаемые теплопроводные прокладки.

В зависимости от приложения к импульсным источникам питания предъявляются самые разные требования.

И последнее, но не менее важное: при выборе продукта необходимо учитывать концепцию охлаждения.

В дополнение к нашим консультационным услугам, основанным на решениях, Emtron electronic как специализированный дистрибьютор имеет давние контакты со многими производителями, чтобы вместе с нашими клиентами выбрать правильный источник питания для соответствующего приложения из нашего обширного портфеля продуктов.< /p>

Об авторе

Стефан Бергштейн имеет диплом. -инж. получил степень бакалавра физической инженерии в Университете прикладных наук Висбадена. Он работал в EMTRON Electronic GmbH менеджером по работе с ключевыми клиентами в течение 6 лет. В настоящее время он работает руководителем технического проекта в Ассоциации исследований в области электротехники ZVEI eV.

Читайте также: