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60KVA UPS散热风扇长寿命小型化优化提案

2019-7-5 15:25:34

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详细介绍


      客户是一家专门研发生产UPS不间断设备的公司,最近正在研发一款新产品60KVA的UPS不间断电源,一个设备需要用到3个DC直流散热风扇,咨询并在市面上采购了多个品牌的12038散热风扇样品做产品测试,但效果并不理想,散热风扇利用率低,由于设备电抗器温度过高,然散热风扇风量并无余量,因此邀请我司技术总监黄工带风洞仪到现场做实测并给出解决优化选型方案。

       客户在市面上的散热风扇参数如下图所示:


由于箱体式的出风口动作风量越大,热交换能力越好,建议风扇利用率达50%以上为佳。


1、动作风量由散热风扇的PQ曲线与系统风阻决定,散热风扇的PQ曲线与风阻交叉点即为动作点(下图)。



2、散热风扇的PQ曲线不变,系统风阻越低动作风量越大(下图)

根据测试数据黄工给出长寿命小型化的选型方案,推荐选择日本山洋SanAce9238直流散热风扇,此款风扇满足设备散热需求把散热风扇利用率提高到50%以上,并给出优化建议,如以下;

一、散热风扇选型与实测风阻;



1、根据设备风道安装结构尺寸,散热风扇尺寸建议用9238散热风扇。

2、根据系统风阻推荐山洋SanAce散热风扇,预计动作风量接近255CFM,动作风量利用率达60%。

3、按2500W的热耗,255CFM动作风量,箱内的温升预计可控制在20度,特别说明,此温度仅为箱体内的空气温度,非器件本体表面温度,器件是否超温度应力需实测。



一、优化建议;

1、IBGT散热有余量,散热器缝隙建议增大,长度适当减短,可优化风阻。



2、散热器宽度适当缩小,电容与散热器之前留缝隙大些容易过风



3、引线尽量不当在散热器前面或散热风扇正前面,减少影响风阻及噪音


4、上下PCB档到出风口,且离出风口较近,挡风及影响噪音,建议用9238散热风扇或8038散热风扇,居中安装。




5、显示屏尽可能小型化,安装位置尽量避开在散热风扇正前方入口处,影响风阻,特别影响整体噪音。

6、开窗面积尽可能最大化,可减少风阻和噪音。

7、过线尽量避开在风扇入风口,对噪音影响较大。

1、散热风扇入风口建议开如右图形状



9、该模块目前是电抗器温度最高,可以考虑电抗器正前方的散热器开槽,流出风道,使风扇直接吹到电抗器上,利于散热


通过仪器风洞仪实测风阻比较高,因产品基本定型,建议从散热风扇形状和散热风扇尺寸来优化系统阻抗,相对较方便。另外入风的档板上显示屏对噪音及影响较大,建议尽可能做调整,将影响降到最低。

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