Własny projekt zasilania czy gotowy moduł?
Oceniając możliwość zastosowania modułów zasilających w porównaniu do komponentów dyskretnych, należy wziąć pod uwagę szereg ważnych zmiennych oraz inne funkcje pomocnicze, które mają wpływ na cały proces projektowania sieci dostarczania energii PDN.
Przeprojektowanie? Nie ma problemu!
Korzystając z gotowych modułów zasilania, nie trzeba się też obawiać, iż stanie się przed koniecznością przeprojektowania PDN od podstaw, aby przenosić większą (lub mniejszą) moc. Nie ma potrzeby kosztownego i długotrwałego przeprojektowywania systemu zasilania, który wstrzymuje projekt na kilka miesięcy. Skalowanie odbywa się przez wykorzystanie wstępnie zakwalifikowanych modułów i eliminuje dodatkowe testy i ponowną certyfikację, a także eliminuje dodatkową pracę związaną z opracowaniem nowego BOM. Moduły zapewniają elastyczność i skalowalność niezbędną do szybkiego i wydajnego wprowadzania zmian w projekcie przy minimalnym zaangażowaniu w projekt, oszczędzając czas i pieniądze. Oznacza to też krótszy czas wprowadzenia na rynek.
Zachowaj zimną krew
Podstawy termodynamiki mówią, że najskuteczniejszym i najbardziej wydajnym sposobem przenoszenia (usuwania) ciepła z nagrzanego podłoża jest utrzymanie jednolitego i stałego przepływu płynu (powietrza lub cieczy) przez tę powierzchnię (przepływ laminarny). Aby to osiągnąć, należy zastosować radiator o odpowiednich parametrach, który zminimalizuje lub wyeliminuje wszelkie nagłe zmiany ciepła na powierzchni, mogące potencjalnie zmienić przepływ z laminarnego na turbulentny, zmniejszając w ten sposób efektywność wymiany ciepła.
Teoria ta może być bezpośrednio zastosowana do porównania modułów Vicor z konstrukcjami opartymi na komponentach dyskretnych. Jak wspomniano wcześniej, moduły zasilające są bardzo kompaktowe i mają wyższą gęstość mocy, co oznacza, że mogą mieć wyższą lokalną sygnaturę cieplną niż rozwiązanie dyskretne. Początkowo możesz uznać to za przewagę rozwiązań dyskretnych, ale w istocie tak nie jest. Jak pokazano na rysunku 4, moduły zasilające mają fizyczny profil, który wspiera przepływ laminarny, dzięki czemu szybko i wydajnie odprowadzają ciepło. Natomiast w rozwiązaniu dyskretnym straty ciepła nie są skupione w jednym punkcie a raczej są rozproszone po całej konstrukcji, co utrudnia chłodzenie. Fizyczna forma rozwiązania dyskretnego jest chaotyczna: wygląda jak pejzaż miejski z wieloma szczytami i dolinami, a zatem nie ułatwia przepływu laminarnego a wręcz przeciwnie: zróżnicowana topografia rozwiązania dyskretnego sprzyja turbulentnemu przepływowi powietrza, co może prowadzić do nadmiernego lokalnego nagrzewania.
Rysunek 4: Profil obudowy stosowany przez Vicor pozwala na równomierne i przewidywalne rozpraszanie ciepła, podczas gdy w rozwiązaniach dyskretnych mamy do czynienia z odwrotną sytuacją.