Refrigeración por aire forzado
La refrigeración por aire forzado se basa en un ventilador externo que proporciona un flujo de aire a través de la fuente de alimentación para refrigerar los componentes.
La dirección del flujo de aire es tan importante como la cantidad de aire suministrada.
Los datos del fabricante deben indicar la dirección preferida del flujo de aire, la velocidad mínima del aire o las temperaturas máximas recomendadas para las piezas críticas.
Si nos fijamos en la fuente de alimentación de bastidor abierto CUS250M que se muestra en la figura 1, se puede observar que no hay dispositivos de potencia montados en los disipadores de calor.
Esto se debe en parte a la alta eficiencia del producto, que alcanza hasta un 94 %, pero también a que los dispositivos de potencia están montados en la superficie de la parte inferior de la placa de circuito impreso, lo que proporciona una menor resistencia térmica a las pistas de cobre (figura 4).
Este diseño limpio permite que el aire fluya libremente a través de la unidad con una obstrucción mínima.
Si no se dispone de flujo de aire externo, a menudo el fabricante ofrece una unidad con un ventilador integrado. (Figura 5).
Siempre que no haya obstrucciones en la entrada o salida de aire, la fuente de alimentación funcionará dentro de las especificaciones.
Esto simplifica el diseño del sistema tanto desde el punto de vista mecánico como térmico.
El tamaño del ventilador utilizado por el fabricante determinará el nivel de ruido audible.
Para un volumen de aire determinado, un ventilador grande puede funcionar a una velocidad mucho menor que uno pequeño. Por lo tanto, una fuente de alimentación con un ventilador más grande suele tener un ruido audible menor.
La desventaja es que un ventilador integrado más grande dará lugar a una fuente de alimentación más grande.
Refrigeración por conducción
La refrigeración por conducción es ideal para aplicaciones en las que se tolera un ruido audible bajo o nulo, o en las que no se permiten ventilaciones ni ventiladores en el sistema.
Esto puede incluir dispositivos médicos, ya que ciertas frecuencias de ruido de un ventilador pueden resultar molestas o agotadoras para un paciente, lo que dificulta su recuperación.
Además, en aplicaciones al aire libre o en recintos sellados, el calor residual puede conducirse desde la fuente de alimentación hacia las superficies exteriores, que a menudo están aletadas para una mejor extracción del calor.
El método de refrigeración por conducción también se utiliza con sistemas refrigerados por agua y Peltier.
Como se ha mencionado anteriormente, los semiconductores de potencia de productos como el CUS250M están montados en superficie y fijados a la parte inferior de la placa de circuito impreso.
Varias empresas fabrican «rellenos de huecos» flexibles con una alta conductividad térmica y una baja resistencia térmica. Cuando se colocan entre los componentes generadores de calor montados en la parte inferior y un chasis metálico, estos rellenos enfrían por conducción los semiconductores (Figura 6).
Para la refrigeración por conducción, se puede colocar una placa base metálica o un canal en U en la fuente de alimentación (Figura 7).
Independientemente del método de refrigeración elegido, se deben estudiar detenidamente las curvas de reducción de potencia del fabricante para garantizar que la fuente de alimentación funciona dentro de sus valores nominales.
Estas se encuentran en la hoja de datos, el manual de instalación o las notas de aplicación.
