Actualmente estoy evaluando el desempeño de varias estrategias de enfriamiento de un inductor de núcleo toroidal de alta disipación. Las especificaciones del inductor:
Actualmente estoy evaluando estrategias de refrigeración para este componente de densidad de potencia relativamente alta. Una de estas estrategias es usar un compuesto de encapsulado termoconductor. Sin embargo, estoy un poco perdido. Me puedes ayudar con:
Obviamente, la forma es bastante irregular, por lo que no es inmediatamente obvio para mí cómo abordar este cálculo. Especialmente porque el núcleo es la principal fuente de calor aquí.
El material que sugiere es eléctricamente aislante y tiene una conductividad térmica razonable. Hay materiales térmicamente mejores disponibles, como 3M TC-2810 , que es aproximadamente el doble de bueno.
Es posible predecir el flujo de calor si tiene acceso al software de análisis térmico apropiado (a menudo, los programas FEA mecánicos lo harán). Un ejemplo sería MSC NASTRAN . Sin embargo, el costo y la curva de aprendizaje son empinados.
Puede medir fácilmente el aumento de temperatura de un inductor construido midiendo la resistencia delta de la bobina, ya que se conoce el coeficiente de temperatura del cobre. Apagaría la alimentación y realizaría una medición antes de que la temperatura tenga la oportunidad de cambiar mucho. Ese es un método estándar utilizado para medir el aumento de temperatura del transformador. También puede intentar incrustar sensores en el epoxi; sin embargo, es difícil obtener una medición durante el funcionamiento si hay mucha EMI flotando y los cables cerca del alto voltaje pueden presentar otros peligros.
Editar:
Puede llenar la carcasa del encapsulado con agua salada, con una placa de cobre en la posición en la que estaría el disipador de calor, y envolver el toroide en papel de aluminio, sumergirlo en la posición esperada y medir la resistencia (use CA). Tome la relación entre eso y la resistividad de volumen (medida, con corriente alterna) del agua salada que da unidades de longitud. Multiplique eso por la conductividad térmica y obtendrá W/°C.
Mi enfoque en estas situaciones es incrustar termopares en el dispositivo, luego ejecutarlo en condiciones operativas y registrar los datos.
Pegaría un termopar en el núcleo (ya sea entre o debajo de los devanados, otro termopar en el exterior de los devanados, además de cualquier otro termopar que pueda proporcionar información útil. Estos últimos termopares son obviamente específicos del dispositivo y solo usted puede decidir dónde y cómo se requieren muchos.
Fabricamos nuestros propios termopares a partir de alambre de termopar tipo K de 28 AWG a granel. Puede crimpar o soldar los conductores en el punto de medición; tenemos una soldadura especial que se adhiere a ambos materiales conductores en termopares tipo K (cromel y aluminio) que es adecuada para medir la temperatura hasta el punto de fusión de la soldadura.
Usamos este cable delgado de termopar para minimizar los errores de medición de temperatura causados por los conductores del termopar que expulsan el calor del punto de medición.
También debe controlar y registrar la temperatura ambiente, así como cualquier otra barrera térmica o disipador de calor que forme parte de la ruta térmica.
Si tiene el tiempo y los recursos, puede usar esta técnica para evaluar varios compuestos epoxi diferentes. Simplemente haga tantos dispositivos prototipo como necesite y evalúe cada uno de ellos.
Probablemente pueda calcular y llegar a una estimación del rendimiento del epoxi, pero nada supera a la medición directa si esto es posible .
Por si sirve de algo, usamos el epoxi al que se vincula para nuestros calefactores de gabinete para ubicaciones peligrosas Trinity Electronics Cabinet Heater con buenos resultados. Usamos exactamente el enfoque que describí anteriormente para elegir ese compuesto epoxi en particular de los varios productos que estábamos evaluando.
usuario36129
Spehro Pefhany
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