Elettronica_Oggi_447

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POWER COOLING FANS
40 - ELETTRONICA OGGI 447 - LUGLIO/AGOSTO 2015
L’impiego di ventole
nel raffreddamento
degli alimentatori
Dissipare il calore all’interno di uno spazio chiuso
provoca un incremento della temperatura ambiente
all’interno di questo.
Se all’interno del dispositivo si hanno un alimentatore e il
suo carico, che può essere un PCB, la temperatura dell’a-
ria all’interno del contenitore aumenterà a causa del calore
dissipato da entrambi, dando luogo a un ulteriore riscalda-
mento del PSU e del PCB, eventualmente anche oltre le loro
temperature massime.
Questa situazione risulta grave, infatti il calore è la cau-
sa numero uno di inaffidabilità o riduzione del tempo di
vita di un circuito elettronico, dovuto al lifetime dei con-
densatori elettrolitici, fortemente legato alla loro tempe-
ratura di utilizzo.
Altri componenti, più diventano caldi, più si riduce la loro
affidabilità e, con la tendenza a creare alimentatori sempre
più piccoli e con sistemi di dissipazione ridotti, diventa mol-
to importante l’accurata gestione termica.
Il modo più semplice per far questo è utilizzare una ven-
tola per rimuovere il calore in eccesso all’interno dal
contenitore.
Alcuni alimentatori sono progettati per essere utilizzati
con raffreddamento forzato mediante l’uso di un sistema di
ventilazione. In questo caso, il flusso d’aria richiesto per il
raffreddamento sarà specificato nel datasheet. È importan-
te tenere presente che questo è il flusso d’aria necessario
all’alimentatore stesso in ogni suo punto. Solo una parte
dell’aria spinta dalla ventola, seguendo il percorso di minor
resistenza, raggiungerà effettivamente l’alimentazione dove
serve. Appositi deflettori interni possono contribuire a dire-
zionare l’aria lungo il percorso necessario a raggiungere e
a raffreddare i componenti.
Nel caso in cui il PSU sia progettato con un raffreddamen-
to a convezione, o dove l’apparecchiatura abbia bisogno di
funzionare a basse temperature, il flusso d’aria può essere
calcolato con passaggi di seguito descritti.
In primo luogo è necessario stabilire la temperatura mas-
sima di esercizio sia per l’alimentazione sia per l’elettroni-
ca, in cui possano lavorare in sicurezza. Per l’alimentazione
tipicamente può essere 50 °C, legata alle certificazioni di
sicurezza o per avere un elevato tempo di vita del dispo-
Andrew Bryars
Applications engineering
Manager
La gestione termica dei moderni alimentatori sta
diventando sempre più importante a causa della
riduzione dei dissipatori di calore e dell’aumento
della densità di potenza
Fig. 1 – Curva caratteristica del dispositivo