資料介紹
一些電源被設計成使用系統風扇進行強制冷卻。在這種情況下,電源的數據表會給出充分冷卻所需的風量。重要的是要記?。哼@是電源本身所需的風量,而不是某個點(即便離電源很近)的。因為空氣將始終沿著阻力最小的路徑流通,所以,風扇吹動的風量只有一部分將實際到達需降溫的電源。內部擋板將有助于引導空氣沿所需的路徑到達需冷卻的目標器件。
對可能采用對流冷卻設計的電源,或只能在較低溫度下工作的設備來說,需要遵循以下步驟計算風量。
首先,確定電源或電子設備可以安全工作的最大操作溫度。對于電源本身來說,通常50℃——這個溫度通??赡軙婕鞍踩?a target='_blank' class='arckwlink_none'>認證,降低溫度以延長壽命。根據經驗,一般情況,將電解電容器外殼溫度降低10℃,其使用壽命將延長一倍。
然后,我們需考慮包含電源的設備外殼周圍的最高氣溫;外殼周圍的最高氣溫與最高工作溫度之間的差就是最大允許溫升。例如,如果電源可在50℃環境下工作,且若包含電源的設備工作在非空調環境,且環境最高溫度可達40℃,則電源允許的溫升為10℃。
下一步是確定待散熱的功耗。機殼內的總功耗是由負載功耗加上電源自身發熱的功耗的總和。例如,如果電子電路的負載標稱為260W,假定電源的效率是80%,則散發的總熱量為260W/0.8,即325W。
最后,就可算出所需的風量。對給定熱量來說,為保持特定溫升所需的風量,可以采用一個常數(2.6)用一個簡單通用的公式算出:
風量(m3/hr)=2.6&TImes;總功耗(W)/允許溫升(℃)
在我們的例子中, 所需的風量是:2.6&TImes;325W/10℃=84.5m3/hr
遺憾的是,找到解決方案并不像按上述方案算出所需的風量并據此選擇相應規格的風扇那樣簡捷直白;因為風扇的標稱風量數據是按工作在自由空氣環境下給出的,但在現實應用中,殼體自然對氣流產生阻滯,這被稱為壓降或壓損,從而降低風扇的自由空氣流通性能。
壓損因應用而異,取決于:PCB的大小和位置、入風口和出風口大小、機殼內空氣流經的截面積等。情況變得微妙的是:壓損還取決于空氣流經殼體時的速度,而反過來,壓損又會影響氣流速度。氣流越快,壓損越高,但較高的壓損又反過來會降低空氣流速。若風扇選型不周到,那么在應用中,當壓損與風速達到某個平衡點, 其低于將一定熱量排出機殼所需的散熱水平時,風扇就可能成為擺設。
確定每一應用的實際壓損太過復雜,因為這將需要流體動力學方程方面的詳細知識,但可通過使用圖1中所示的壓損-流率曲線來近似算出。借此可作為入手處,進行進一步評估。
圖1:壓損-流率曲線。
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