关于户外直流开关电源中采用热交换方式的介绍
差来进行散热的,散热片将设备的内部和外部空气完全的阻隔,当内部温度高于外部时,通过内循环风道和外循环风道进行内外部的空气流动,将通讯设备内部的热量传导出去。
热交换器和加热器的温度控制原理图见下图2:
图2 温度控制原理图
如图2所示控制原理:
加 热 器: 当柜内温度低于THON时,开启加热器;当温度上升至THOFF时,加热器关闭;
外循环风扇: 当柜内温度高于TFON时,开启外循环风扇;当温度低于TFOFF时,关闭外循环风扇;
内循环风扇: 一直运转。
注:THON、THOFF、TFON、TFOFF四个参数可根据客户需求在图2额定范围内定制。由热交换器进行温度的设置
3 户外电源的结构
电池本身不发热,电源设备需与电池分开,因此电池柜和电源柜要隔离,
图3 户外电源电源柜和电池柜结构示意图
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通过热交换器方式,具有以下优点:
1、系统可以达到IP5X,雨水不能进入设备内部
采用热交换器方式时,通讯主设备由于被热交换器与外界的空气完全隔离,通讯主设备处于完全密封的状态,对于雨水可以达到国标的IP5X的要求。因此,无论是在暴雨或台风期间,雨水绝对不会进入设备内部。而采用风冷,在暴雨的情况下,有可能会进入到主设备内部,对设备造成损坏。
2、防潮性、防盐雾性能优越
有很多户外型的通讯设备是工作在山区等相关对比较潮湿的地区,空气湿度大,在这种情况下,如果采用风冷,设备内、外部空气交换后,大量的潮湿空气会进入到主设备内部,并且在电路版上结露,形成水滴,会对设备造成损坏。特别是在沿海地区,空气湿度大,并且含有大量的盐份,进入设备后会对电路版进行腐蚀,造成设备的迅速损坏。
3、防尘效果好,不会在设备内部形成油污灰尘。达到IPX5标准
由于通讯主设备被热交换器与外界的空气完全隔离,通讯主设备处于完全密封的状态,因此就不会有外界的灰尘、昆虫、油污的进入。采用风冷时,虽然有防尘网,但仍然避免不了空气中的灰尘和油污以及昆虫的进入,长期运行会在设备内部的电路板、机箱侧壁上形成油污灰尘,这种油污灰尘很难清洗,并且会对电路板的绝缘造成很大的破坏,使绝缘电阻变小或在电路版上的元器件之间形成小的电阻,造成设备短路等故障,甚至会造成设备的烧毁,严重威胁设备的正常运行。
4、高温环境降温,低温环境可不降温
热交换器根据内外温差来确定是否启动,如图2 “温度控制原理图”所示,在寒冷低温环境下,当柜内温度低于TFOFF时,关闭外循环风扇,热交换器不向外散热,保温效果好,设备内的加热器工作,可快速提高机内温度,而采用风扇,抽入的是机柜外的冷风,无法保温,在寒冷低温情况下,设备加热时间很长,浪费能源。
附表 户外电源不同散热方式的对比表
序号 | 项目 | 热交换器 | 空调 | 风扇 |
1 | 高温散热效果 | 好 | 好 | 一般 |
2 | 低温保温效果 | 好,可启动加热器 | 不制冷,冷热空调可加热 | 差 |
3 | 防雨、防潮效果 | 好 | 一般 | 差 |
4 | 防尘、防雾效果 | 好 | 差 | 差 |
5 | 工作电压 | 加热器AC220VAC 换热风扇DC48V | AC220VAC, | AC220VAC或者DC48V |
6 | 电网适应范围 | 加热器130~300VAC 换热风扇38~56VDC | ||
7 | 耗电量 | 中等 | 高 | 低 |
8 | 可靠性 | 高 | 中 | 低 |
9 | 单机成本 | 中等 | 高 | 低 |
10 | 电源系统综合性价比 | 高 | 一般 | 低 |
5 查询引用的技术资料
查询引用的技术资料为: Maurice J. Marongiu的《户外用电子设备的散热处理技术》
- 户外电源节能减排的解决方案(09-20)
- 探寻PS4的设计思路:如何实现电源转换效率超过90%?(12-07)
- 晶闸管功率单元的散热设计研究(05-30)
- 基于散热器设计的大功率IGBT散热器水冷热阻计算(01-22)
- 电源管理IC降低处理器的散热压力的电路设计(12-27)
- 基于优化电源模块性能的PCB散热布局技术设计(12-24)