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case-study
manter frio! – novo conceito de dissipação de calor para fontes de alimentação
Frank Zeiger
Marketing Communication, Phoenix Contact Power Supplies GmbH Revisto por Carlos Coutinho Marketing and Product Manager Phoenix Contact Portugal
Os requisitos de engenharia mecânica para fontes de alimentação sĂŁo rigorosos e diversos. O objetivo ĂŠ garantir elevados nĂveis de fiabilidade e longevidade das fontes, em condiçþes ambientais frequentemente exigentes em termos de vibraçþes e de amplitude tĂŠrmica. A Phoenix Contact garante este objetivo com a nova geração de fontes de alimentação TRIO POWER, atravĂŠs de um conceito totalmente novo de dissipação tĂŠrmica. Aparentemente, temperatura e vibração parecem nĂŁo ter nada em comum. Mas esta ĂŠ a questĂŁo central em fontes de alimentação simul calor gerado pela fonte?
10º C É SUFICIENTE PARA DETERMINAR A VIDA ÚTIL COMO DISSIPAMOS O CALOR? A melhor solução passaria por evitar qualquer libertação de calor ge aplicam tÊcnicas de dissipação de calor na fase inicial de desenvolvimento da fonte. No processo de desenvolvimento de um novo modelo, restriçþes de ordem tÊcnica e economia têm de ser ponderados, para assegurar o desenvolvimento de uma nova gama de fontes de alimentação, a qual representa custos consideråveis, Ê rentåvel e pode ser comercializada a preço competitivos.
DISSIPAĂ‡ĂƒO TÉRMICA SEM ELEMENTOS DE ARREFECIMENTO INTERIOR ! " rapidamente, mesmo quando a carga estĂĄ em constante alteração. A nova geração de fontes TRIO POWER tem a funcionalidade Ăşnica de fornecer potĂŞncia a cargas variĂĄveis atĂŠ 150% da corrente nominal durante pelo menos 5 segundos. É o exemplo de arranque de motores DC, os quais tĂŞm a caraterĂstica de provocarem um pico de corrente durante a fase inicial de funcionamento. A consequĂŞncia da fonte fornecer valores elevados de potĂŞncia ĂŠ a libertação de calor pelos componentes internos, como semicondutores MOSFET e enrolamentos, cuja quantidade de calor depende das suas resistĂŞncias internas (Lei de Joule). Adicionalmente, o calor existente na fonte de alimentação pode ser persistente ou mesmo superior se tambĂŠm for a temperatura ambiente. Os componentes mais sensĂveis Ă temperatura, como os condensadores eletrolĂticos, sĂŁo afetados pelo excesso de calor, reduzindo o seu tempo de vida Ăştil. www.oelectricista.pt o electricista 54
O condensador eletrolĂtico ĂŠ o principal componente que determina o tempo de vida Ăştil de uma fonte de alimentação. Supondo um conden # $ &'*+ / 2 $ 3*+ Uma abordagem avançada para dissipar calor utilizada na indĂşstria automĂłvel passa pela utilização de dĂodos de elevada potĂŞncia em equipamentos de iluminação. Com base nesta abordagem, uma nova topologia de comutação foi desenvolvida para a nova geração de fontes de alimentação TRIO POWER, tendo em conta as ĂĄreas de performance associadas a pontos quentes. Uma placa de circuito impresso contendo componentes num sĂł lado facilita a produção em sĂŠrie automatizada. Os semicondutores de potĂŞncia sĂŁo sistematicamente escolhidos com formato SMD e componentes sensĂveis a temperaturas, como os condensadores eletrolĂticos, sĂŁo colocados em zonas resguardadas. Nas ĂĄreas com pontos quentes que surgem em determinados locais, o calor ĂŠ sistematicamente conduzido atravĂŠs da placa de circuito impresso e rapidamente distribuĂdo equitativamente no dissipador lateral da fonte.
“A melhor solução passaria por evitar qualquer libertação de calor gerado pelos componentes das fontes. Mas isto ĂŠ fisicamente impossĂvel, o que significa que os engenheiros de pesquisa e desenvolvimento aplicam tĂŠcnicas de dissipação de calor na fase inicial de desenvolvimento da fonte.â€?