Wir sind ein großer Fan von erzwungener Konvektion
In der Wärmemanagementbranche beschäftigen wir uns intensiv mit der Art der Konvektion. Ist es natürliche oder erzwungene Konvektion? Die Antwort auf diese Frage macht einen großen Unterschied, wenn es um die Gestaltung einer Kühllösung geht. With natural convection, we use buoyancy to do the lifting. Erzwungene Konvektionslösungen erhalten Hilfe von außen, um Flüssigkeit durch ein System zu bewegen. Viele Anwendungen müssen von einer natürlichen Konvektionslösung zu einer erzwungenen Konvektionslösung wechseln, wenn mehr Wärmeübertragung erforderlich ist und eine zusätzliche Oberfläche keine Option ist. Das Hinzufügen einer größeren Oberfläche kann einer Kühllösung mehr Gewicht verleihen oder die zusätzliche Oberfläche kann den durch natürliche Konvektion erzeugten Durchfluss ersticken.
Bis zu den eigenen Geräten
For air cooling, fan and blowers mechanically force air through a cooling solution like a heat sink, thus increasing the amount of heat transfer with a given amount of surface area. Alle diese Geräte sind in verschiedenen Größen, Leistungen und anderen Optionen erhältlich. In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf die erzwungene Luftkonvektion und die Geräte, die diese Luftströme erzeugen.
Erzwungene Konvektion für Luft: Ventilatoren und Gebläse
Was ist der Unterschied zwischen einem Ventilator und einem Gebläse?
Sowohl ein Lüfter als auch ein Gebläse verfügen über einen Motor mit speziell entwickelten Schaufeln, die beim Schleudern einen Druckunterschied erzeugen. Die Druckdifferenz treibt den Luftstrom durch das Gerät an. Der Unterschied zwischen dem Lüfter oder dem Gebläse ist die Richtung, in der die Luft aus dem Flügel ausgestoßen wird.
Axial fans pull air from one end of its axis of rotation, then force the air out along the other direction along that same axis.
Blowers, also known as centrifugal fans, pull air from the axis of rotation. Es kann entweder eine Seite oder beide Seiten der Achse sein. Anstatt also entlang der Achse nach außen zu drücken, wird die Luft nach außen geleitet, in der Regel durch ein Gehäuse oder Gehäuse, das den Luftstrom senkrecht zur Drehachse ausrichtet.
Dinge, die bei der Verwendung eines Ventilators oder Gebläses zu beachten sind
Leistung
PQ-Kurven, auch Druckflusskurven genannt, charakterisieren die Leistung eines Ventilators oder Gebläses. Der Motor, der den Lüfter antreibt, hat eine bestimmte Drehzahl und ein bestimmtes Drehmoment, das er verarbeiten kann. Ein Motor hat nur so viel Schwung, um Luft durch die Laufradschaufeln zu drücken. Dieser Zusammenhang, wie viel Luft er mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen kann, wird in der PQ-Kurve für einen Ventilator oder ein Gebläse dargestellt. Wenn Sie versuchen, diese Kurve zu überschreiten, wird der Motor abgewürgt und Sie haben keinen Durchfluss für Ihre Anwendung. Dies führt zu Überhitzung und potenziellem Produktausfall.
Sie müssen nicht nur die mechanische Durchflussleistung Ihrer Lüfter und Gebläse berücksichtigen, sondern auch prüfen, wie Sie Ihren Lüfter mit Strom versorgen. Leider versorgen sich Lüfter und Gebläse nicht auf magische Weise mit Strom, daher müssen wir eine Platine oder ein Netzteil entwerfen, um die Spannung und den Strom zu liefern, die ein Lüfter benötigt, um Luft zu drücken. Während die Spannung, die ein Lüfter verwendet, konstant sein kann, kann der Strom, den er zieht, von Hersteller zu Hersteller stark variieren. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihren Lüfter mit der richtigen Spannung und dem richtigen Strom versorgen und gleichzeitig einen erheblichen Sicherheitsfaktor für die Stromaufnahme beibehalten. Du willst keine ausgebrannten Boards und unzufriedenen Kunden, da du nicht gut zu deinen Fans warst.
Schutzart (IP) von Lüftern und Gebläsen
Da es sich bei den meisten Lüftern, die in Wärmemanagementanwendungen verwendet werden, um elektrische Lüfter handelt, sind Umgebungsfaktoren ein wichtiger Faktor bei der Auswahl eines Lüfters. Eine gängige Methode, um zu bestimmen, welche Art von Umgebung ein Lüfter bewältigen kann, ist die Schutzart oder IP-Schutzart. Die erste Zahl der IP-Schutzart bezieht sich auf das Eindringen von Feststoffpartikeln und die Partikelgröße, gegen die das Gerät geschützt ist. Die zweite Zahl bezieht sich auf die Menge an Flüssigkeitsschutz, die das Gerät von nur kleinen Tröpfchen bis zum Eintauchen des Geräts in Flüssigkeit hat.
Benutzer werden Ihr Produkt allen Arten von Folter unterziehen. Wenn Ihr Produkt seine Tage nicht in einem Reinraum verbringt, werden Ihr Gerät und Ihr Lüfter oder Gebläse Staub ausgesetzt sein. Unterhaltungselektronik ist allen Arten von Staubquellen ausgesetzt, von Menschen und Haustieren, die sich häuten, bis hin zu verirrten Fasern von Kleidung und Möbeln. Außerdem neigen dieselben Verbraucher dazu, ihre heißen und kalten Getränke auf Ihren Geräten zu verschütten. Produkte in Fertigungshallen sehen nicht nur diese Partikel, sondern möglicherweise auch Fett und Schmutz von Maschinen. Der Punkt ist, dass Ihre Geräte und damit Ihre Lüfter und Gebläse so konzipiert und hergestellt werden müssen, dass sie mit allem umgehen können, was Ihre Benutzer darauf werfen. Nehmen Sie sich etwas Zeit, um zu überlegen, wie missbräuchlich Ihre Benutzer mit Ihrem Produkt umgehen werden, bevor Sie mit der Auswahl eines Lüfters oder Gebläses beginnen.
Zuverlässigkeit von Lüftern und Gebläsen
Wie lange ist die Lebensdauer Ihres Produkts? Wenn Ihr Produkt eine aktive Kühlung benötigt, benötigt es robuste Lüfter oder Gebläse über die gesamte Lebensdauer des Produkts. Wenn Sie einen Lüfter angeben, der sich vor der erwarteten Lebensdauer Ihres Produkts abnutzt, verkürzt sich das Usability-Fenster des Produkts und Sie erhalten im Gegenzug möglicherweise einige kurze Antworten von unzufriedenen Kunden. Andernfalls müssen Sie möglicherweise eine Wartung in der Mitte der Lebensdauer einplanen, bei der Sie die Lüfter austauschen müssen, um die Lebensdauer Ihres Produkts zu verlängern. In einigen Fällen ist dies für Ihre Endbenutzer schwierig und unpraktisch.
Fan and blower reliability and lifetime is heavily dependent on what type of bearings the fan or blower uses. Günstigere Ventilatoren verwenden in der Regel Gleitlager, um das Lüfterrad innerhalb des Lüfterrahmens zu stützen. Lüfter, die Kugellager verwenden, verschleißen mit der Zeit langsamer, was diesen Lüftern eine längere Lebensdauer verleiht. Es ist bekannt, dass andere Lüfter Gewehrlager, Flüssigkeitslager oder sogar Magnetschwebebahnlager verwenden, die alle darauf abzielen, die Gesamtlebensdauer des Lüfters zu verlängern. Seien Sie vorsichtig bei der Auswahl der Art des Lagers, das Ihr Lüfter oder Gebläse verwendet, und wie sich dies auf die gesamte Produktlebensdauer auswirkt.
Ventilatoren und Gebläse in Ihrer Anwendung
Wir sind ein Haufen Fanboys und Fangirls der erzwungenen Konvektion, daher würden wir Ihnen gerne helfen, Ihre natürliche Konvektionslösung aufzurüsten. Kontaktieren Sie uns oder vergleichen Sie einen Kühlkörper mit natürlicher Konvektion und erzwungener Konvektion in Genie.
