Im Bereich des elektronischen Systemdesigns gibt es einen klaren Trend zur Erhöhung der Funktionalität bei gleichzeitiger Minimierung der Größe. Diese Priorität überträgt sich auch auf das Design von Stromversorgungen, wo der Schwerpunkt auf der Erhöhung der Ausgangsleistung in kleineren Einheiten bei gleichzeitiger effektiver Wärmeableitung liegt. Dieser Artikel befasst sich mit den wichtigsten Herausforderungen in diesem Bereich und zeigt, wie Cincons neueste AC-DC 1-Zoll-Netzteile mit niedrigem Profil, die "LFM-Serie", diese Hürden meistern.
Die Herausforderungen der Leistungsdichte bei natürlicher Konvektion:
Ein typisches AC-DC-Netzteil mit offenem Rahmen ist so konzipiert, dass es mit vier Säulen an den Ecken auf dem Systemgehäuse installiert wird. Der Kühlkörper würde die Oberseite des Netzteils abdecken, um die Wärme von Transformator, Mosfet und Induktionskomponenten usw. abzuleiten. Durch die Kombination von Luftstrom im System und Kühlkörper kann die Gesamtleistungsdichte des Netzteils durch geeignete Kühlmaßnahmen effektiv erhöht werden.
Die lüfterbasierte Kühlung wirft jedoch Bedenken hinsichtlich der langfristigen Zuverlässigkeit und der potenziell lauten Geräuschentwicklung während des Betriebs auf. Es besteht die Möglichkeit, die Lüfter aus dem System zu entfernen, was jedoch die Suche nach einer alternativen Lösung für die Wärmeabfuhr erfordert. Daher wurde die Einbeziehung von Konduktionskühlungs-Stromversorgungskonzepten in die Entwurfsmethodik eingeführt, um die Leistungswerte unter natürlichen Konvektionsbedingungen zu verbessern. Es bestehen jedoch weiterhin Probleme im Hinblick auf die Überhitzung bestimmter Komponenten wie magnetischer Bauteile.
Größenbeschränkung:
Da Systemingenieure kompakten Systemdesigns den Vorzug geben, wird der verfügbare Platz für die Stromversorgung begrenzt. Das Streben nach höheren Leistungsfähigkeiten bei kleineren Formfaktoren hat zu einer erhöhten Nachfrage nach schlanken Netzteilen geführt, die sich nahtlos in die Systemmechanismen integrieren lassen.
Raue Umwelt:
Zu den rauen Umgebungsbedingungen gehören extreme Temperaturunterschiede, Stöße und Vibrationen, Feuchtigkeit, Staub und sogar die Aussetzung im Freien usw., die allesamt eine Gefahr für die Zuverlässigkeit darstellen.
Höherer Wirkungsgrad:
Ein höherer Wirkungsgrad spart nicht nur Energieverluste, sondern verringert auch die Wärmebelastung des Netzteils. Dies war das allgemeine Ziel bei der Entwicklung von Netzteilen.
Cincons Lösung - Die LFM-Serie:
Die LFM-Serie von Cincon stellt die Spitze der Innovation bei AC-DC-Netzteilen dar und bietet Lösungen für die oben genannten Herausforderungen:
a. Größe: Die LFM-Serie zeichnet sich durch eine schlanke Höhe von nur 1 Zoll aus und eignet sich für Anwendungen in beengten Umgebungen.
b. Wärmeableitung: Maximieren Sie die thermische Leistung mit einem verbesserten Leitungskühlungsdesign, das Vergussmaterial und den Vorteil des niedrigen Profils nutzt, um die Wärme von den Einheiten zur Grundplatte zu leiten.
c. Semi-Potting: Erleichtert die Wärmeableitung und schützt die PCBA-Komponenten vor Feuchtigkeit und Staub.
d. Aktualisierung der Spezifikationen: Die Netzteile der LFM-Serie entsprechen den medizinischen/ITE-Sicherheitsstandards. Sie entsprechen auch den OVC III-Anforderungen und Überspannungen bis 4 kV.
e. Der Wirkungsgrad: Die LFM-Serie erreicht einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 95 %.
f. Raue Umgebung: Die LFM-Serie kann in einem weiten Temperaturbereich von -40°C bis 90°C betrieben werden, was sich für die Anpassung an unterschiedliche Umgebungen eignet. Halbverguss hilft auch, die Struktur für Schock- und Vibrationsbedingungen zu konsolidieren. Darüber hinaus wird die Struktur durch die Verwendung von Halbtöpfen weiter verstärkt, um Stößen und Vibrationen standzuhalten.
Geeignete Anwendungen:
1. Industrielle Automatisierung: Die kompakte Größe und das robuste Wärmemanagement der LFM-Serie machen sie ideal für die Integration in industrielle Automatisierungssysteme. Diese Systeme arbeiten oft in anspruchsvollen Umgebungen mit unterschiedlichen Temperaturextremen, Vibrationen und Staubbelastung. Die Widerstandsfähigkeit der LFM-Serie gewährleistet eine zuverlässige Stromversorgung unter solchen Bedingungen und trägt so zum unterbrechungsfreien Betrieb kritischer Industrieprozesse bei.
2. Medizinische Geräte: Aufgrund strenger Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen benötigen medizinische Geräte Stromversorgungen, die rauen Betriebsbedingungen standhalten und gleichzeitig eine stabile Leistung bieten. Die LFM-Serie ist für den Einsatz in medizinischen Geräten wie Diagnosegeräten, Patientenüberwachungssystemen und chirurgischen Instrumenten geeignet.
3. Telekommunikationsinfrastruktur: Telekommunikationsnetzwerke sind auf robuste Stromversorgungen angewiesen, um eine kontinuierliche Konnektivität und Kommunikationsdienste zu gewährleisten. Der hohe Wirkungsgrad und das kompakte Design der LFM-Serie machen sie zu einer geeigneten Wahl für Telekommunikationsinfrastrukturen, einschließlich Basisstationen, Mobilfunkmasten und Netzwerkgeräten, die in Außenumgebungen eingesetzt werden, in denen sie häufig Feuchtigkeit, Staub und Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.
4. IPC-Anwendung: Die LFM-Serie eignet sich aufgrund ihrer robusten Bauweise, kompakten Größe, des effizienten Wärmemanagements, des Schutzes vor Umweltgefahren, der Einhaltung von Sicherheitsstandards und des hohen Wirkungsgrads hervorragend für Industrie-PC-Anwendungen (IPC). Das Design mit Konduktionskühlung maximiert die thermische Leistung, während Funktionen wie Semi-Potting vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und Staub schützen. Darüber hinaus erfüllt die LFM-Serie Sicherheitsstandards und bietet einen hohen Wirkungsgrad, was sie zu einer idealen Wahl für energieeffiziente IPC-Systeme macht.
Schlussfolgerung:
Die LFM-Serie von Cincon stellt einen Fortschritt in der AC-DC-Stromversorgungstechnologie dar und bietet innovative Lösungen für die Herausforderungen, die sich aus den sich entwickelnden Anforderungen moderner elektronischer Systeme ergeben. Mit ihrer kompakten Größe, dem effizienten Wärmemanagement und der Einhaltung von Industriestandards erfüllt die LFM-Serie die Anforderungen verschiedener Anwendungen in unterschiedlichen Branchen. Ob in der Industrieautomation, in medizinischen Geräten, in der Telekommunikationsinfrastruktur oder in IPC-Anwendungen - die LFM-Serie liefert zuverlässige Stromversorgungsleistungen in rauen Umgebungen und fördert so Innovation und Fortschritt in der Landschaft der elektronischen Systeme.
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