開(kāi)關(guān)電源散熱風(fēng)扇|電源散熱需求及散熱方式簡(jiǎn)述

開(kāi)關(guān)電源散熱風(fēng)扇。開(kāi)關(guān)電源工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，若不能把這些熱量及時(shí)地排出，降低開(kāi)關(guān)電源的溫升，將會(huì)影響其正常工作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞開(kāi)關(guān)電源。為提高開(kāi)關(guān)電源工作的可靠性，散熱設(shè)計(jì)是必不可少的重要一個(gè)環(huán)節(jié)。開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的溫升過(guò)高，將會(huì)導(dǎo)致對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體器件、電解電容等元器件的失效。當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。造成電子設(shè)備故障的原因雖然很多，但是高溫是其中最重要的因素（其它因素按重要性依次是振動(dòng)、潮濕、灰塵），溫度對(duì)電子設(shè)備的影響高達(dá)60%。統(tǒng)計(jì)資料表明，電子元器件溫度每升高2℃，可靠性就要下降10％；溫升50℃時(shí)的壽命只有溫升25℃時(shí)的1/6。除了電應(yīng)力之外，溫度是影響開(kāi)關(guān)電源可靠性的最重要的因素。對(duì)于有大功率的發(fā)熱器件的高頻開(kāi)關(guān)電源，溫度更是影響其可靠性的最重要的因素之一。

開(kāi)關(guān)電源熱設(shè)計(jì)一般包括兩個(gè)方面：一是如何控制發(fā)熱源的發(fā)熱量；二是如何將發(fā)熱源產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，使開(kāi)關(guān)電源的溫升控制在允許的范圍之內(nèi)，以保證開(kāi)關(guān)電源的可靠性。

為了將發(fā)熱器件的熱量盡快地發(fā)散出去，一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮開(kāi)關(guān)電源的散熱設(shè)計(jì)：散熱器、散熱風(fēng)扇、金屬pcb、絕緣導(dǎo)熱片等。在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要針對(duì)客戶以及產(chǎn)品本身的要求及費(fèi)效比合理地將上述幾種方法綜合運(yùn)用到電源的設(shè)計(jì)中。

在開(kāi)關(guān)電源的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常采用自然風(fēng)冷與散熱風(fēng)扇強(qiáng)制風(fēng)冷二種形式。自然風(fēng)冷的散熱片安裝時(shí)應(yīng)使散熱片的葉片豎直向上放置，若有可能則可在pcb上散熱片安裝位置的周圍鉆幾個(gè)通氣孔便于空氣的對(duì)流。開(kāi)關(guān)電源散熱風(fēng)扇的散熱方式是強(qiáng)制風(fēng)冷，利用風(fēng)扇強(qiáng)制空氣對(duì)流，所以在風(fēng)道的設(shè)計(jì)上同樣應(yīng)使散熱片的葉片軸向與風(fēng)扇的抽氣方向一致，為了有良好的通風(fēng)效果越是散熱量大的器件越應(yīng)靠近散熱風(fēng)扇。

由于環(huán)境溫度的變化和負(fù)載的變化，電源工作時(shí)的耗散熱能，采用自然風(fēng)冷與散熱風(fēng)扇強(qiáng)制風(fēng)冷相結(jié)合可以更快的將熱能散發(fā)出去。這種方式在增加風(fēng)扇散熱的同時(shí)，可以減少散熱器面積，使得功率元件工作在相對(duì)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)條件下，使用壽命不會(huì)因?yàn)橥獠織l件變換受影響。這樣不僅克服純風(fēng)扇冷卻對(duì)的功率元件散熱調(diào)節(jié)滯后的缺點(diǎn)，也了避免風(fēng)扇使用壽命低影響整流器的整體可靠性。尤其在機(jī)房的環(huán)境溫度很不穩(wěn)定的情況下，采用風(fēng)冷和自冷相結(jié)合的冷卻技術(shù)具有更好的冷卻性能。這種方式整流器的材料成本在純風(fēng)扇冷去和自然冷卻兩種方式之間，重量低，維護(hù)方便。

尤其在采用智能風(fēng)冷和自冷技術(shù)時(shí)，可以讓整流器在低負(fù)載工作條件下，模塊溫升小，模塊散熱風(fēng)扇處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在高負(fù)載工作條件下，模塊升溫，模塊升溫超過(guò)55℃，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨溫度變化線性增長(zhǎng)。風(fēng)扇故障在位檢測(cè)，風(fēng)扇故障后，風(fēng)扇故障限流輸出，同時(shí)故障報(bào)警。由于風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)度與負(fù)載大小相關(guān)，使得風(fēng)扇的使用壽命比純風(fēng)冷時(shí)要長(zhǎng)，其可靠性也大大提高。

很多行業(yè)使用的開(kāi)關(guān)電源采用散熱風(fēng)扇和自然冷卻相結(jié)合的冷卻方式，既能在環(huán)境溫度高的情況下，有效的降低整流器內(nèi)部的工作溫度，延長(zhǎng)器件使用壽命，又能在環(huán)境溫度低及負(fù)載低的情況下，整流器的風(fēng)扇降低轉(zhuǎn)速工作，延長(zhǎng)風(fēng)扇的使用壽命。采用散熱器散熱，其器件間距及爬電距離可相對(duì)較遠(yuǎn)，在高濕度的情況下，安全性能高。整流器體積較小、重量較輕，使維護(hù)工作變得輕松。

為保證開(kāi)關(guān)電源的整流器的可靠穩(wěn)定工作，減少其工作溫升是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。采用智能風(fēng)冷和自冷相結(jié)合技術(shù)，具有對(duì)環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，可靠穩(wěn)定等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。