Kylfläktar är viktiga för strömförsörjning som behöver forcerad kylning för att förhindra överhettning.
Överhettning av enheter kan minska livslängden för annars perfekt fungerande utrustning. När temperaturen stiger och strömförsörjningen klarar mer belastning, genererar den mer värme, vilket potentiellt kan överstiga den maximala temperatur strömförsörjningen klarar av. För att motverka detta krävs kylfläktar. De hjälper till att avleda värme, vilket säkerställer att strömförsörjningen fungerar inom säkra temperaturgränser. Genom att effektivt förhindra överhettning bidrar kylfläktar till att förlänga strömförsörjningens livslängd och säkerställa dess tillförlitliga drift.
Läs vidare för att ta reda på mer om kylströmförsörjning, hur de fungerar och upptäck funktionerna hos markerade produkter som är utformade för att minimera strömförbrukningen utan belastning och maximera effektiviteten.
Hur fungerar kylströmförsörjning?
Nätaggregat genererar värme under drift och omvandling av elektrisk kraft. Den överdrivna värmen kan minska strömförsörjningens prestanda och livslängd. Därför hjälper kylfläktar till att avleda denna värme och säkerställa att strömförsörjningen fungerar inom dess driftstemperatur.
Ofta har strömförsörjningsenheter (PSU) inbyggda kylfläktar medan andra är konstruerade för att tvångs- eller konvektionskyla. Medan konventionell kylning använder fri luft, använder kraftkylning fläktar för att sänka temperaturen på strömförsörjningen. Huvudskillnaden mellan dessa två är effekttätheten som är avsedd för en specifik effektivitet. Vanligtvis har konvektionskylda enheter en lägre effekttäthet än kraftkylda och tar upp mer utrymme. Det kommer att anges i nätaggregatets datablad om den är konvektionskyld, forcerad luftkyld eller båda.
Luftflöde
Luftflöde är luftens rörelse i en strömförsörjningsenhet. Genom insug och utlopp underlättar det kylning och upprätthåller de optimala temperaturerna för alla komponenter i PSU:n. Det är viktigt att beräkna och kontrollera luftflödet. För att hjälpa dig med det, utforska några av de tips och råd om användningen av kylfläktar för strömförsörjning från XP Power som vi avslutade nedan.
Beräkna luftflöde
Beroende på temperaturen som utrustningen körs på eller om strömförsörjningen kräver en extern fläktkylning, finns det två sätt att beräkna luftflödet.
Beräkna först luftflödet genom att mäta den maximala driftstemperaturen. Själva strömförsörjningen har vanligtvis en maximal driftstemperatur, ofta runt 50 °C, vilket bestäms av säkerhetsgodkännanden eller behovet av att förbättra komponentens livslängd. Det observeras allmänt att för varje 10 °C minskning av temperaturen i ett elektrolytisk kondensatorhölje fördubblas strömförsörjningens livslängd.
För det andra, bestämma effektförlusten. Den effekt som används i lasten och den effekt som går förlorad av strömförsörjningen (spillvärme) är den totala effekt som förbrukas inuti kapslingen. Efter XP Power-exemplet, förutsatt att strömförsörjningen är 80 % effektiv och belastningen som tas av elektroniken är 260 W, är dess totala värmeavledning 260 W / 0,8 dvs. 325 W. För att beräkna att det är användbart att använda en universell formel (se figur 1).
Kontrollera luftflödet
Att kontrollera luftflödet är inte lika enkelt som att beräkna, så att följa ovanstående beräkningar kan hjälpa dig att välja en lämplig klassificering för fläktens luftflöde. Däremot bör kapslingen ha ett naturligt motstånd mot luftflödet, känt som tryckfall.
Tryckfallet avser minskningen av lufttrycket när det strömmar genom ett system eller en enhet. Det uppstår på grund av motstånd som luften möter när den passerar genom PCB, filter, ventiler och kanaler. Tryckfallet kan variera beroende på storleken på kretskortet eller ventilen och området där luften strömmar igenom.
Tryckfallet kan påverka luftflödessystemets totala effektivitet och prestanda så det är viktigt att korrekt beräkna luftflödet. Men att fastställa det faktiska tryckförlusten för varje applikation kan vara för komplicerat, därför publicerar varje tillverkare en graf för varje fläkt som visar luftflödet vid olika tryckfall.
För fler riktlinjer om hur man beräknar tryckförlusterna, läs XP Power-bloggen.
tvångskyld strömförsörjning luftflöde
När det gäller en tvångskyld strömförsörjning, för exakt och pålitlig drift, är mängden luft som strömmar över avgörande. Den valda fläkten kommer att behöva ha en betydligt högre klassificering om den inte kan placeras direkt på strömförsörjningen eller om hela luftflödet inte kan riktas över den.
Fläktspecifikationer kan anges i olika enheter såsom linjär fot per minut (LFM), kubikfot per minut (CFM) eller kubikmeter per timme (m3/h). Att konvertera mellan dessa enheter kräver kunskap om fläktventilsystemets tvärsnittsarea. När det gäller tvångskylda strömförsörjningar kan det erforderliga luftflödet tillhandahållas som antingen en hastighetsklassning, såsom LFM eller en volymetrisk klassificering – CFM.
Hantera nätaggregatets livstid
Även om designers tar hänsyn till olika faktorer för att säkerställa en adekvat produktlivslängd, kanske tillverkare inte inkluderar alla specifika aspekter, som uppdragsprofil, miljö, applicerad belastning, monteringsorientering, systemkylning/ventilation, etc. Som ett resultat bör livslängden för vissa av komponenterna i en PSU omvärderas baserat på de specifika installationsförhållandena.
Drifttemperatur
En bra indikation på strömförsörjningens livslängd är dess driftstemperatur, så datablad ger nu viktig information för utrustningsdesigners, inklusive specifika maxtemperaturer för olika komponenter. Detta säkerställer att strömförsörjningen inte drivs vid för höga temperaturer. Att kontrollera temperaturen på till exempel kondensatorer i databladet hjälper till att indikera den förväntade livslängden (se figur 2).
Efter att ha fastställt det nödvändiga tryckfallet och luftflödet, i samband med allmän utrustningskylning, är det viktigt att se till att fläkten är placerad på ett sätt som tillåter luftflödet att passera genom värmekällans komponenter. Så länge detta krav är uppfyllt kan fläkten placeras var som helst i systemet.
När lämplig fläkt har valts, bör en slutlig verifiering utföras genom att mäta temperaturerna för dessa komponenter i den slutliga konfigurationen. Om det visar sig att komponenttemperaturen kan överstiga det angivna värdet i databladet, är det lämpligt att omvärdera luftflödet och riktningen för att förhindra potentiella problem.
Filter
En annan sak att tänka på när du hanterar en strömförsörjning är filter. Filter används ofta i utrustning med fläktar för att hindra damm och andra partiklar från att komma in. Dessa måste beaktas eftersom de kommer att öka luftflödets motstånd och orsaka tryckförluster. En fläkt med ett rimligt betyg i början av driften kan sluta vara fel alternativ efter användningstid eftersom, mer avgörande, när filtret blir igensatt av smuts, kan tryckförlusten öka dramatiskt. Dammfilter måste rengöras eller bytas regelbundet av denna anledning.
Minimera ljudet
Ofta gör fläktar en utrustning hörbart bullriga, vilket är svårt i specifika applikationer, som medicinska (där GCS-serienanvänds i industri- och IT-miljöer) eller i inspelningsstudior, där inget brus kan accepteras. Det är vanligtvis att föredra att minimera störningar som dessa, även för användning i en bullrig miljö. XP Power lyfter fram olika sätt att åstadkomma detta:
- Fläktlager – För att minska fläktljudet, välj ett lager av högre kvalitet som kullager, som löser problem med slitage och vinglingar och fungerar tystare än hylslager. Kullager har också längre livslängd. Vissa hylslagerfläktar med impregnerad olja kan dock också minska buller och förbättra prestanda.
- Bladhastighet – En större fläkt är tystare än en mindre fläkt med samma luftvolym på grund av lägre bladhastigheter. Att beakta buller från fläktblad som passerar fasta delar är viktigt; även en liten separation mellan fingerskyddet och fläktbladen kan minska bullret. En sänkning av fläktens matningsspänning minskar störningarna, eftersom fläkthastigheten bestäms av den tillförda likspänningen, och lägre hastigheter resulterar i mindre hörbart ljud.
Vikten av kylfläktar för nätaggregat
Sammanfattningsvis är kylfläktar viktiga för strömförsörjning eftersom de reglerar temperaturen, skyddar komponenter från skador, förhindrar termisk avstängning och bidrar till strömförsörjningens totala livslängd och tillförlitlighet.
Rekommenderade produkter
Switchat nätaggregat, XP Power
GCS-serien med switchat nätaggregat är byggd för att förbättra effektiviteten samtidigt som den minimerar strömförbrukningen utan belastning. Serien är designad med den senaste miljölagstiftningen, godkänd för klass I och klass II. Den erbjuder enkelutgångsmodeller med effektivitet upp till 94 %, enkelsäkring för IEC 60601-1-kompatibilitet och enkelutgångsvarianter från 12 V till 56 VDC.
Källan till denna artikel dök ursprungligen upp på:https://www.xppower.com/resources/blog/hints-tips-cooling-fans-for-power-supplies och har återanvänts för KnowHow-sidan med vänligt tillstånd från XP Power.
XP Power är en ledande leverantör av kraftlösningar, inklusive AC-DC-strömförsörjning, DC-DC-omvandlare, högspänningsströmförsörjning och RF-strömförsörjning.
