اینورترهای موج سینوسی تولید گرمای قابل توجهی در فرآیند تبدیل DC به AC. اگر اقدامات موثر برای اتلاف گرما انجام نشود، ممکن است تجهیزات بیش از حد گرم شود و بر عملکرد و عمر مفید آن تأثیر بگذارد. بنابراین، طراحی هیت سینک در طراحی کلی اینورتر اهمیت ویژه ای دارد.
انتخاب مواد هیت سینک
انتخاب مواد هیت سینک به طور مستقیم با هدایت حرارتی و راندمان اتلاف حرارت آن مرتبط است. مواد متداول هیت سینک عبارتند از آلومینیوم، مس و آلیاژهای آن.
آلومینیوم: آلومینیوم یک ماده سبک وزن با هدایت حرارتی عالی و مقاومت در برابر خوردگی است که برای اکثر کاربردهای اینورتر مناسب است. خواص پردازش خوب آن را قادر می سازد تا سینک های حرارتی آلومینیومی به اشکال پیچیده تولید شوند تا نیازهای مختلف اتلاف حرارت را برآورده کنند.
مس: مس رسانایی حرارتی بهتری نسبت به آلومینیوم دارد، اما گران‌تر و سنگین‌تر است و معمولاً برای اینورترهای پرقدرت یا برنامه‌هایی با الزامات اتلاف حرارت بسیار سخت مناسب است.
آلیاژ: برخی از مواد آلیاژی تعادل خوبی بین استحکام و هدایت حرارتی به دست آورده اند. مواد آلیاژی مناسب را می توان با توجه به نیازهای واقعی انتخاب کرد.
در فرآیند انتخاب مواد، عواملی مانند هزینه، وزن، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی باید به طور جامع در نظر گرفته شوند تا از کارایی و صرفه جویی در هیت سینک در کاربردهای خاص اطمینان حاصل شود.
شکل و اندازه رادیاتور
شکل و اندازه رادیاتور تاثیر مستقیمی بر اتلاف حرارت آن دارد. به طور کلی، هر چه سطح رادیاتور بزرگتر باشد، اثر اتلاف حرارت بهتر است. بنابراین، در هنگام طراحی باید به جنبه های زیر توجه کرد:
طراحی باله: افزایش تعداد و ارتفاع پره های رادیاتور می تواند سطح اتلاف حرارت را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. در عین حال، فاصله و آرایش باله ها باید به طور معقولی طراحی شود تا از انسداد جریان هوا جلوگیری شود.
بهینه سازی شکل: شکل رادیاتور باید با ساختار داخلی اینورتر تطبیق داده شود تا اطمینان حاصل شود که رادیاتور می تواند به طور موثر با اجزای تولید کننده گرما تماس برقرار کند.
تطبیق اندازه: اندازه رادیاتور باید با اندازه کلی اینورتر هماهنگ شود تا از بزرگ یا خیلی کوچک بودن آن جلوگیری شود تا بر نصب و اثر اتلاف حرارت تجهیزات تأثیر بگذارد.
موقعیت نصب رادیاتور
موقعیت نصب رادیاتور نیز تاثیر بسزایی در عملکرد اتلاف حرارت آن دارد. رادیاتور باید در یک موقعیت مناسب در داخل یا خارج اینورتر نصب شود تا از گردش هوای صاف اطمینان حاصل شود. در هنگام طراحی باید به نکات زیر توجه کرد:
جریان هوا: رادیاتور باید در کانال جریان هوای اینورتر قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که هوا می تواند به طور موثر بر روی سطح رادیاتور جریان یابد. از قرار دادن رادیاتور در یک فضای بسته برای جلوگیری از تأثیرگذاری بر اثر اتلاف گرما خودداری کنید.
تماس با منبع گرما: سینک حرارتی باید تا حد امکان به منبع گرما (مانند کلیدهای برق و ترانسفورماتور) نزدیک باشد تا راندمان هدایت گرما بهبود یابد.
طراحی محافظ: در برخی از کاربردها، سینک حرارتی ممکن است نیاز به طراحی محافظ اضافی داشته باشد تا از گرد و غبار و رطوبت تأثیر نگذارد.
عملیات سطحی سینک حرارتی
عملیات سطحی هیت سینک نیز نقش مهمی در عملکرد اتلاف حرارت آن دارد. با درمان سطح هیت سینک می توان اثر اتلاف حرارت آن را به میزان قابل توجهی افزایش داد.
آنودایز کردن: سینک های حرارتی آلومینیومی آنودایز کردن می توانند مقاومت در برابر خوردگی و پوشش سطحی آنها را بهبود بخشند و در نتیجه عملکرد اتلاف گرما را بهبود بخشند.
پوشش: استفاده از پوشش های رسانایی حرارتی بالا می تواند رسانایی حرارتی سینک حرارتی را بیشتر بهبود بخشد و مقاومت حرارتی را کاهش دهد.
زبری سطح: افزایش صحیح زبری سطح هیت سینک می تواند اثر اتلاف گرمای همرفتی طبیعی را افزایش دهد.
