淺談POWER散熱風(fēng)扇不同風(fēng)向優(yōu)缺點

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文: 鄭贊國 /RMA
peter@meanwell.com

 

筆者從事電源供應(yīng)器售后服務(wù)工作約十余年,有幸見證到「電源供應(yīng)器」產(chǎn)業(yè)的進(jìn)化史,不僅在線路設(shè)計技術(shù)大幅躍進(jìn),零件方面在同規(guī)格的尺寸也越來越小型化,在此趨勢下造就電源供應(yīng)器功率密度不斷的提升,產(chǎn)品體積也越來越小。
 
高瓦數(shù)機(jī)型設(shè)計要符合此趨勢的另一個議題就是散熱問題。最簡單的方式,是以風(fēng)扇來強(qiáng)化散熱能力,但僅僅加入風(fēng)扇,這樣仍是不夠的,故而將風(fēng)扇風(fēng)向方向由吸出式轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)吹式提高散熱效果,不僅可以大幅降低零件溫<度,且也可以縮小產(chǎn)品內(nèi)部空間體積,但由于過去客戶使用習(xí)慣未同步轉(zhuǎn)變,這樣的設(shè)計改變相對也帶來其他的議題。
 

針對內(nèi)吹式風(fēng)扇常見的不良問題如下說明:


圖一、風(fēng)扇鐵網(wǎng)卡灰塵造成風(fēng)量不足



圖二、產(chǎn)品內(nèi)部零件迎風(fēng)面大量積塵



圖三、因積塵/濕氣問題導(dǎo)致銅箔跳火

 
圖一

游離在空氣中的灰塵會被風(fēng)扇吸過來附著在鐵網(wǎng)上,時間一久累積起來的灰塵量就很可觀,且會卡住鐵網(wǎng)造成吸入風(fēng)量不足,嚴(yán)重影響散熱,更甚者會觸發(fā)FAN LOCK的功能,進(jìn)而使機(jī)器關(guān)機(jī)。
 
圖二

靠近風(fēng)扇附近零件面對風(fēng)向的迎風(fēng)面也很容易卡灰塵造成散熱不足,如再吸收到空氣中的濕氣,將更容易造成零件耐壓降低或跳火而短路。
 
圖三

兩帶高壓電銅箔間距離原始設(shè)計是足夠的,但在風(fēng)向助長下,因為積塵及吸收濕氣而導(dǎo)致距離變小,進(jìn)而導(dǎo)致耐壓降低而跳火,造成不良。

以下針對兩種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點比較: 

結(jié)構(gòu) 優(yōu)點 缺點 建議使用場所
內(nèi)吹式
  • 散熱效率高
  • 不需太多散熱結(jié)構(gòu)
  • 產(chǎn)品體積較小
  • 易受產(chǎn)品周遭環(huán)境影響,如灰塵/濕氣
  • 風(fēng)扇口高壓回路較易發(fā)生跳火問題
  • 零件較易受濕氣影響。
  • 風(fēng)扇較容易卡灰塵
  • 金屬部件容易生銹
機(jī)房
外吹式
  • 散熱效率中等
  • 內(nèi)部組件以及高壓回路較不易受環(huán)境濕氣影響
  • 內(nèi)部比較不容易積塵
  • 產(chǎn)品/風(fēng)扇壽命較長
  • 產(chǎn)品較不易受環(huán)境/濕氣影響
  • 內(nèi)部溫度較高
  • 體積較大
開放式空間場所
電控箱
廠房
 
 

針對產(chǎn)品風(fēng)扇內(nèi)吹式結(jié)構(gòu)的設(shè)計,要改變客戶使用習(xí)慣實非易事,產(chǎn)品又不能因此再變更風(fēng)扇方向走回頭路,在此兩者之間如何取得平衡點?成為了設(shè)計者的一大功課。
明緯開發(fā)的新一代無風(fēng)扇傳導(dǎo)散熱式電源供應(yīng)器,于推出后,迅速成為客戶間的新寵兒,好評不斷。獨特的無風(fēng)扇設(shè)計能解決過去電源風(fēng)扇應(yīng)用在多塵環(huán)境下,吸入粉塵所造成的故障議題,有效減少設(shè)備維護(hù)頻率以及成本開銷,對于具有安靜訴求場合與室內(nèi)設(shè)備也非常適合使用這款電源。
 


UHP全系列,涵蓋200~2500W

產(chǎn)品特色如下:
 
結(jié)構(gòu) 優(yōu)點 建議使用場所
自然
散熱
? 可廣泛使用
? 低成本
? 無額外功耗
? 無聲噪與振動, 靜音運(yùn)作
? 低維護(hù)
? 結(jié)構(gòu)簡單, 安裝容易
? 適用于低功率密度
? 需要無無噪音無震動
  的環(huán)境, 譬如小功率
  醫(yī)療設(shè)備, 室內(nèi)照明,
  家電, 安防, 精密儀
  器等
 
無風(fēng)扇設(shè)計相關(guān)信息可參考: http://www.meanwell.com.cn/newsInfo.aspx?c=5&i=3992