电源应用

电源应用

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AOK电源适配器种类

散热原理及散热方式介绍

    电子产品部件中大量使用集成电路。众所周知,高温是集成电路的大敌。高温不但会导致设备运行不稳,使用寿命缩短,甚至有可能使某些部件烧毁,携带式设备还会对人体造成伤害。
 

    导致高温的热量不是来自电子设备外,而是电子设备内部,或者说是集成电路内部。散热部件的作用就是将这些热量吸收,发散到设备内或者设备外,保证电子部件的温度正常。

    散热方式可简分为被动散热及主动散热

        主动散热:通过外力推动流体循环,带走热量。

        被动散热:是利用物理学热胀冷缩的原理,流体自然循环散热或利用固体流体的比热容吸收热量使其达到散热的目的。

    散热方式可细分为热传导、热对流及热辐射

        热传导:(thermal conduction)

       是介质内无宏观运动时的传热,热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一个系统的现象,其在固体、液体和气体中均可发生。

 热对流:(thermal convection)      

       是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移(对流),冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程,对流传热可分为强迫对流和自然对流。强迫对流,是由于外界作用推动下产生的流体循环流动。自然对流是由于温度不同密度梯度变化,重力作用引起低温高密度流体自上而下流动,高温低密度流体自下而上流动。

 热辐射    (thermal radiation )

       是一种物体用电磁辐射的形式把热能向外散发的热传方式。它不依赖任何外界条件而进行。 

 热导率  (thermal conductivity ) 
              热导率即导热系数,是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒钟内(1S),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·开(度) (W/(m·K),此处为K可用℃代替)

导热物质材料1 导热物质材料2
 

多功能新型电源适配器结构示意图


多功能新型电源适配器

多功能新型电源适配器散热结构图


散热结构图示2

散热结构图示2


外壳热传导示意图

外壳热传导示意图


温升示意图
温升示意图

电源适配器类的温升管控标准:在环境温度下测试满载运行表面温度不超过50°C;在60°C烤箱温度下满载72小时设备无电子原件损坏; 电源类产品功耗和温升成反比。



主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶绝缘片

AOK主要发热芯片功率及导热界面材料原型 导热硅胶垫片

主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶绝缘片

应用场景

热源功率:1-4W

使用材料:导热硅胶绝缘片

                  导热系数1.6-1.8w/m.k

                  厚度:0.23mm

                  击穿电压:6kv

使用方式:通过螺丝将mos管和铝板散热器锁合,导热硅胶

                  绝缘片填充MOS管和铝板散热器之间,将MOS管

                  的热量传导到铝板散热器上。

 

 

 

 


主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶垫片1

主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶垫片

应用场景

热源功率:/

使用材料:导热硅胶垫片

                  导热系数0.8w/m.k

                  厚度:0.5-4.0mm

                  击穿电压:/

使用方式:填充铝板散热器和外壳之间的公差缝隙,将

铝板散热器上的热量传导到外壳上,通过外壳散热。

 

 

 

 

主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶垫片
主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶垫片

应用

热源功率:1.5-3W

使用材料:导热硅胶垫片

导热系数0.8-1.2w/m.k

厚度:0.5-2.0mm

击穿电压:/

使用方式:填充二级管和铝板散热器之间的公差缝隙,将二级管的热量传导到铝板散热器上。



主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶垫片


应用场景

热源功率:/

使用材料:导热硅胶垫片(单面附波纤布)

导热系数1.0w/m.k

厚度:0.5-4.0mm

击穿电压:6.3-10w

使用方式:贴附PCB背面电子原件针角面;

功能1:将电子原件热量导到壳体上散热;

功能2:覆盖针脚面,防止漏电、壳体被刺穿,保护电子原件的功能。
主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 导热硅胶垫片2

主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 粘接胶

应用场景

热源功率:0.5-1.5/W

使用材料:导热硅胶垫片

导热系数:0.9-1.2w/m.k

厚度:0.5-4.0mm

使用方式:1:固定细小电子原件,防止磕碰造成的损坏;

                 2:填充不规则发热源(变压器、电容等)与散热器之间的缝隙,使其热量能很好的传导到散热器上。

                 3:填充PCB板与壳体之间的间隙,保护内部结构的稳定性。



主要发热芯片功率及导热界面材料的选型 粘接胶

                         
主要发热芯片功率及导热界面材料的选型   导热灌封胶

应用场景

热源功率:/

使用材料:导热灌封胶

导热系数:0.8w/m.k

厚度: / mm

使用方式:用于电源电子原件的整体封装常用于防水电源,LED室外电源等严苛环境下电源产品使用;能快速高效的将内部热量传导到外壳上,并起到防水绝缘的作用。

 主要发热芯片功率及导热界面材料的选型   导热灌封胶
电源适配器未来的发展方向

工业类电源适配器

        

电源适配器市场的重要趋势是需要具有更高输出功率、空载能耗更低、更小体积的适配器,这就需要变压器和MOS管具备更高的稳定性和变压、变流的功能,对散热要求会更加的苛刻,所以未来的散热器件结构必定会越来越小,对导热界面材料的也会趋向于更加良好的导热性能,更好的绝缘、击穿电压、撕裂强度方面的性能。
 
消费类电源适配器
 
      消费类电源适配器的输出多样化是未来发展的一个重要趋势,现在电子设备的多样化和普及率导致常规的家用适配器根本无法满足需求;快充、无线充、高压、低压等新兴技术将会更为频繁植入消费类电源适配器中,这类产品功耗较高,对散热要求较为严苛,对导热界面材料的导热功率将会越来越高。