Како смањити топлотни отпор електричног уређаја

Како опрема постаје моћнија и компактнија, инжењери у различитим индустријама улажу непрекидне напоре у термичком управљању електронским производима. Иако постоје многа креативна решења која могу одузети топлотну енергију кроз уређаје за проводљивост топлоте на високим температурама, као што су вентилатори, хладњаци течности и цеви за проводљивост топлоте, сам уређај је такође направио много напретка у фундаменталној оптимизацији топлотних перформанси.

Радна температура:

Приликом пројектовања крајњих производа као што су ИОТ опрема, медицински алати или индустријски сензорски уређаји, скоро сваки уређај узима максималну радну температуру околине као параметар. Максималну температуру околине поставља произвођач уређаја како би се осигурало да перформансе опреме достигну прихватљив стандард и да физичке карактеристике нису оштећене. На пример, неки прекидачки транзистори могу да издрже веома велика оптерећења, али њихови унутрашњи полупроводнички спојеви ће се истопити ако су изложени превисокој температури околине. Поред тога, температура ће директно утицати на проводљивост материјала. Ако је максимална радна температура прекорачена, перформансе уређаја се могу променити.

Уклоните топлоту из извора:

Код уређаја са фиксном унутрашњом потрошњом енергије и праговима температуре околине, као код већине уређаја за конверзију енергије и ИЦ-а, температура површине кућишта зависи од унутрашњег топлотног отпора и ефикасности преноса топлоте. Унутрашњи топлотни отпор описује ефикасност преноса топлоте од извора топлоте до површине уређаја. Међутим, када већина људи помисли на управљање топлотом, помислиће на ефикасност преноса топлоте са уређаја у околину, конвективног, проводног или радијантног преноса топлоте. Ове методе су обично пасивни измењивачи топлоте, вентилатори, системи за течно хлађење, топлотне цеви и хладњаци.

Најбољи начин да се одржи добра температура љуске је директна промена унутрашњег топлотног отпора опреме и ефикасности одвођења топлоте у околину. Савршен уређај за управљање топлотом има нулту топлотну отпорност и бесконачно расипање топлоте. Међутим, пошто су уређаји направљени од материјала из стварног света, сваки материјал има своје јединствене карактеристике топлотне отпорности и ниједан систем не може савршено да пренесе топлоту, дизајнери система морају покушати да оптимизују топлотне перформансе сваког кључног уређаја од ране фазе пројектовања.

Фиксна променљива:

Као што знамо, различити параметри апликације су обично фиксни, тако да дизајн треба да се развије како би испунио ове захтеве. У неким случајевима, ефикасност уређаја, температура околине и механизам преноса топлоте система зависе од коначне примене. У многим случајевима, ако уређај жели да постигне прихватљиве радне услове и ниску температуру кућишта, једини начин је побољшати унутрашњи термички дизајн и изабрати уређај са ниским унутрашњим топлотним отпором.