Vai PV un elektroniskās siltuma izkliedes krāsai pārklātām alumīnija šaurām sloksnēm ir siltumvadītspējas un elektriskās vadītspējas prasības?

1. Ievads

Alumīnija šaurās sloksnes ar krāsu pārklājumu ir neaizstājami palīgmateriāli fotoelementu elektroenerģijas ražošanā un plaša patēriņa elektroniskajās siltuma izkliedes sistēmās. Tos plaši izmanto PV moduļa malu blīvēšanai, invertora iekšējai siltuma vadītspējai, LED radiatoru piederumiem un elektronisko iekārtu pretkorozijas siltuma izkliedes konstrukcijas daļām.

Viens no visbiežāk meklētajiem jautājumiem, ko meklē elektronikas inženieri, PV projektu dizaineri un globālo iepirkumu darbinieki, ir: vai krāsainām alumīnija šaurajām sloksnēm PV un elektroniskās siltuma izkliedes scenārijos ir obligātas siltuma un elektriskās vadītspējas prasības.

Daudzi pircēji sajauc virsmas krāsas izolācijas efektu ar alumīnija pamatnēm raksturīgo vadītspēju, izraisot nepareizu materiālu izvēli un iekārtu siltuma izkliedes traucējumus. Šajā rakstā tiks noskaidroti vadītspējas standarti, ietekmējošie faktori un profesionālie atlases kritēriji krāsainām alumīnija šaurajām sloksnēm PV un elektroniskās siltuma izkliedes scenārijos.

2. Galvenā atbilde: vai vadītspējas prasības ir obligātas siltuma izkliedes krāsai, alumīnija šaurām sloksnēm?

Galīgā atbilde ir jā, taču prasības atšķiras atkarībā no funkcionālā lietojuma. Ne visām siltumu izkliedējošām krāsainām alumīnija šaurajām sloksnēm ir nepieciešama augsta elektrovadītspēja, savukārt siltumvadītspēja ir pamatrādītājs visiem siltuma izkliedes modeļiem.

Divi pielietojuma scenāriju klasifikācijas standarti

Tīras siltuma izkliedes un dekoratīvie scenāriji: PV moduļa ārējo malu blīvēm, elektroniskā apvalka dekoratīvajām apmalēm un bezkontakta siltuma izkliedes piederumiem. Šīm sloksnēm ir nepieciešama tikai stabila siltumvadītspēja, lai veicinātu siltuma starojumu, bez stingrām prasībām attiecībā uz elektrovadītspēju. Virsmas krāsas pārklājumam ir aizsargājoša un izdaiļojoša loma, neietekmējot kodola siltuma izkliedi.

Dubultās siltuma izkliedes un elektriskās vadīšanas scenāriji: invertora iekšējām siltuma vadīšanas sloksnēm, augstfrekvences elektroniskām ekranēšanas sloksnēm un zemējuma savienojuma papildu sloksnēm. Šiem izstrādājumiem nepieciešama gan augsta siltumvadītspēja ātrai siltuma pārnesei, gan stabila elektrovadītspēja iekārtu zemēšanai, elektromagnētiskajam ekranējumam un ķēdes vadītspējai.

Galvenā atšķirība: substrāta vadītspēja pret pārklājuma izolāciju

Nozarē izplatīts nepareizs uzskats ir tāds, ka krāsu pārklājums samazina alumīnija sloksņu vadītspēju. Faktiski organiskais pārklājums veido tikai izolācijas slāni uz virsmas un nevar mainīt alumīnija sakausējuma substrāta raksturīgo siltumvadītspēju un elektrisko vadītspēju.

Alumīnija metāla serdeņa vienmēr saglabā fiksētu vadītspēju, ko nosaka sakausējuma sastāvs. Krāsas plēve rada tikai nelielu virsmas termisko pretestību un virsmas izolāciju, kas neietekmēs alumīnija sloksnes pamatnes kopējo siltuma pārnesi un iekšējo vadītspēju.

3. Kā alumīnija sakausējuma substrāts nosaka vadītspēju

Sakausējuma pakāpe ir noteicošais faktors krāsainu alumīnija šauru sloksņu siltumvadītspējai un elektrovadītspējai. Dažādām alumīnija sakausējumu sērijām ir milzīgas vadītspējas atšķirības, kas tieši pielāgojas dažādām PV un elektroniskās siltuma izkliedes vajadzībām.

Ieteicamie sakausējumi PV un elektroniskajai siltuma izkliedēšanai

1050/1060 tīrs alumīnijs (pirmā izvēle siltuma izkliedēšanai un vadīšanai)

Ar alumīnija tīrību virs 99,5%, šai sērijai ir īpaši augsta siltumvadītspēja (220–230 W/m·K) un elektrovadītspēja līdz 58–60% IACS. Tam ir stabila siltuma pārneses efektivitāte, lieliska lieces formējamība un krāsas nolobīšanās otrreizējās apstrādes laikā. Tas ir vispiemērotākais substrāts lieljaudas elektroniskajai siltuma izkliedēšanai un PV invertora siltuma vadīšanas šaurām sloksnēm.

3003 Al-Mn sakausējums (tikai āra PV dekorēšanai)

3003 sakausējumam ir labāka izturība pret rūsu un stiepes izturība, kas ir piemērota āra PV moduļa malu blīvēšanai piekrastes un mitrā vidē. Tomēr tā siltumvadītspēja ir par aptuveni 15% zemāka nekā 1050 sakausējuma, tāpēc tā nav ieteicama galvenajiem elektroniskajiem siltuma vadīšanas komponentiem.

Parasto sakausējumu vadītspējas parametru salīdzinājums

4. Krāsu pārklājuma ietekme uz siltuma izkliedi un vadītspēju

PE, HDP un PVDF organiskie pārklājumi ir nenozīmīgi faktori, kas ietekmē krāsainu alumīnija šauru sloksņu virsmas veiktspēju. Saprātīga pārklājuma izvēle var samazināt termisko pretestību un izvairīties no vadītspējas traucējumiem.

Termiskā pretestība, ko izraisa krāsas plēve

Standarta vienpusēja pārklājuma biezums 8–12 μm rada nelielu termisko pretestību, kas maz ietekmē kopējo siltuma izkliedi. Tomēr pārmērīgi biezi abpusēji pārklājumi kavēs siltuma apmaiņu. Augstas precizitātes elektroniskajām siltuma izkliedes iekārtām ražotāji izmanto plānslāņa augstas izstarojuma melno pārklājumu — melnās krāsas augstā infrasarkanā starojuma veiktspēja kompensē krāsas plēves termisko pretestību, panākot labāku siltuma izkliedi nekā tukšam alumīnijam.

Elektrisko kontaktu daļu virsmas izolācijas risks

Visi organisko krāsu pārklājumi ir izolācijas materiāli. Alumīnija šaurajām sloksnēm, ko izmanto iekārtu zemēšanai un elektriskajam savienojumam, pilnas virsmas pārklājums izraisīs ķēdes atvēršanos un pārmērīgu kontaktu pretestību.

Nobriedis nozares risinājums ir daļējas maskēšanas pārklājuma tehnoloģija: kontaktu malās un spailēs rezervējiet nepārklātas tukšas alumīnija zonas, lai nodrošinātu stabilu elektrisko nepārtrauktību, bet pārējā virsma ir pārklāta, lai nodrošinātu aizsardzību pret koroziju un skrāpējumiem.

Optimizēti pārklājuma risinājumi siltuma izkliedēšanas sloksnēm

- Elektroniskā iekšējā siltuma izkliede: plāns vienpusējs melns augstas izstarošanas pārklājums

- Āra PV malu sloksnes: HDP augstas laika apstākļu noturības parastais pārklājums

- Vadošas un aizsargājošas sloksnes: daļēja maskēšana bez pārklājuma

5. Scenārijam specifiskās vadītspējas prasības PV un elektroniskajiem laukiem

Fotoelektriskās rūpniecības lietojuma standarti

PV moduļa dekoratīvās malu sloksnes: prioritāte ir laika apstākļu izturībai un pretkorozijas aizsardzībai ar zemām prasībām attiecībā uz vadītspēju. 3003 sakausējuma HDP krāsas pārklājuma sloksnes ir galvenā izvēle.

PV invertora iekšējās siltuma vadīšanas sloksnes: ir nepieciešams stingrs siltumvadītspējas standarts (≥220 W/m·K). Tikai 1000. sērijas tīra alumīnija substrāti ir kvalificēti ar obligāti rezervētām vadošām kontaktu zonām iekārtu zemēšanai.

Elektroniskās siltuma izkliedes lietošanas standarti

LED radiatori, komutācijas barošanas avoti un uzlādes kaudzes siltuma izkliedes šaurās sloksnes paļaujas uz tīra alumīnija augsto siltumvadītspēju, lai ātri eksportētu darba siltumu. Lielākā daļa elektronikas ražotāju izvēlas matētas melnas plānas pārklājuma sloksnes, lai uzlabotu iekšējā starojuma siltuma izkliedes efektivitāti.

Augstfrekvences elektroniskajām iekārtām ar EMI ekranēšanas prasībām alumīnija šaurajām sloksnēm ir nepieciešama gan siltuma izkliedes veiktspēja, gan cilpas vadītspēja, padarot daļēju bez pārklājuma apstrādi par būtisku ražošanas procesu.

6. Bieži uzdotie jautājumi

Vai 3003 krāsu alumīnija šaurās sloksnes var izmantot elektroniskai siltuma izkliedēšanai?

Tas nav ieteicams lielas jaudas elektroniskā serdeņa siltuma izkliedes daļām. 3003 sakausējuma zemā siltumvadītspēja izraisīs siltuma uzkrāšanos un skaidu pārkaršanu ilgstošas ​​lielas slodzes darbības laikā. Tas ir piemērots tikai āra PV dekoratīvām ainām bez augstām siltuma vadīšanas prasībām.

Vai melnais pārklājums uzlabo alumīnija sloksņu siltuma izkliedes efektu?

Jā. Melns augstas izstarojuma pārklājums var ievērojami uzlabot infrasarkanā starojuma siltuma izkliedi. Lai gan krāsas plēvei ir neliela termiskā pretestība, kopējais siltuma izkliedes efekts slēgtās elektroniskajās iekārtās ir daudz labāks nekā nepārklātām tukšām alumīnija sloksnēm.

Kā pielāgot alumīnija sloksnes gan ar pretkorozijas pārklājumu, gan ar vadītspēju?

Pieņemt daļējas maskēšanas pārklājuma tehnoloģiju. Saglabājiet kontaktu spailes un malu zonas nepārklātas, lai saglabātu metāla vadītspēju, un pilnībā pārklājiet pārējās virsmas, lai panāktu pretkorozijas, pretskrāpējumu un skaistu efektu.

7. Secinājums

PV un elektroniskā siltuma izkliedes krāsa pārklātām alumīnija šaurām sloksnēm ir skaidras un diferencētas siltuma un elektriskās vadītspējas prasības. Siltumvadītspēja ir nepieciešams rādītājs visiem siltuma izkliedes produktiem, savukārt elektrovadītspēja ir obligāta tikai vadoša zemējuma un ekranēšanas scenārijos.

Alumīnija sakausējuma substrāts nosaka serdes vadītspējas veiktspēju, un krāsu pārklājums ietekmē tikai virsmas izolāciju un termisko pretestību, nemainot pamatnes raksturīgo veiktspēju. Faktiskajā iepirkumā un projektēšanā inženieriem ir jāizvēlas 1000. sērijas tīrs alumīnijs serdes siltuma vadīšanai un vadošajām daļām un jāoptimizē pārklāšanas procesi saskaņā ar lietošanas scenārijiem, lai līdzsvarotu siltuma izkliedi, vadītspēju un pretkorozijas veiktspēju.

8. CTA

Nepieciešamas pielāgotas krāsainas alumīnija šauras sloksnes ar īpašiem siltuma un elektriskās vadītspējas parametriem PV vai elektroniskās siltuma izkliedes projektiem? Sazinieties ar mūsu profesionālo komandu, lai saņemtu bezmaksas paraugus un nozarei atbilstošu materiālu pārbaudes ziņojumus.