Welke ventilator moet het zijn

De juiste ventilator voor geforceerde luchtkoeling

Het ontwerpen van een geschikte oplossing voor thermisch beheer vereist een systematische aanpak; elke component op een printplaat draagt bij tot de algemene bedrijfstemperatuur. De meeste elektronische componenten zijn ontworpen om over een specifiek temperatuurbereik te werken, maar allemaal hebben ze hun limieten en hun eigen unieke thermische profiel. Koeltechnologie bestaat in vele vormen, maar ze maken allemaal gebruik van de grondbeginselen van geleiding, convectie en straling voor het verwijderen van ongewenste warmte. Het begrijpen van het thermische pad voor het verwijderen van overtollige warmte in een systeem is de eerste stap naar het ontwerpen van een efficiënte thermische oplossing.

In de meeste systemen, vooral die met een behuizing, is geforceerde luchtkoeling vereist om de beschikbare basiskoelmethoden te optimaliseren en de warmte uit het systeem te verwijderen. Dit zal veelal een ventilator zijn maar daarvan zijn er vele soorten en maten om uit te kiezen. De juiste ventilator voor het thermisch beheer van een PCB in een gesloten behuizing is van cruciaal belang, omdat de efficiëntie en doeltreffendheid ervan een aanzienlijke invloed kunnen hebben op de algehele levensduur van een systeem.

Het koelingsvoorschrift
De noodzaak van effectief warmtebeheer hoeven we niet echt uit te leggen. Passieve componenten hebben immers een maximale bedrijfstemperatuur en bij halfgeleiders is het de maximale junction-temperatuur die de grens bepaalt. Om falen te voorkomen, is het noodzakelijk om de omgevingstemperatuur laag genoeg te houden om zo de juiste werking van alle componenten in een systeem te garanderen.
Geleiding van warmte met behulp van metalen koelelementen is de eenvoudigste manier om warmte te verwijderen, maar door behuizingen en rekmontage van meerdere apparaten bij elkaar wordt warmteafvoer door geleiding minder effectief. Om deze reden kan het al nodig zijn om bij een apparaat dat minder dan 25 W energie opneemt al geforceerde luchtkoeling toe te moeten passen.

Systeemprofilering
Om een geschikte koeloplossing te ontwerpen, is het noodzakelijk om een thermisch profiel te maken van het systeem bij alle mogelijke omstandigheden die te verwachten zijn. Uitgangspunt is hierbij de hoeveel warmte die ontstaat en waar dat is. Hierbij kan het zinnig zijn om met meerdere temperatuursensoren het temperatuurverloop rondom de PCB en in de behuizing te meten. Met deze gegevens kan vervolgens de benodigde koeling wordt gedefinieerd.