軸流風扇旋渦對電源模塊散熱的影響知識

電源受熱的影響主要有轉換效率、電路板布局及散熱方式等方面影響，在模塊電源或電子系統中，通常選用風冷冷卻這種散熱方式，因此，散熱片和軸流風扇得到廣泛的應用。

由于軸流風扇的工作原理是通過電機工作，帶動與其相連的葉片使葉片以電機給定的轉速進行旋轉，從而在葉片的前后產生一定的壓差，驅動葉片周圍的空氣沿電機軸這一固定的方向進行運動。因此，軸流風扇具有壓頭底、流量大等特點。

通常人們在選用軸流風扇時，也僅僅考慮了上述的幾個特點，忽略了軸流風扇葉片旋轉而給被迫產生流動的空氣造成的一系列影響。實際上，通過軸流風扇的流體并不完全是沿電機軸這一單方向進行運動的，在與電機軸垂直的風扇葉片截面上也有一速度運動分量。因此，通過軸流風扇驅動的流體實際上是以電機軸為軸線，向前旋轉運動著的流動流體。

通過軸流風扇出口處的流體實際上是沿軸心旋轉向前流動的流體，那么，風扇的實際旋轉方向對電源內部的被冷卻區域有什么影響？

在模塊電源模型下，我們通過調整軸流風扇的旋轉方向而不改變該模型網格的劃分，重新計算這兩個模型。待計算收斂后，通過對比在這兩種情況下電源內部流場的變化和溫度場的截面分布，來分析風扇旋轉方向不同而對整個電源散熱的影響。

對比兩種分析結果，我們發現在該模型的分析過程中，風扇旋轉方向對模塊電源內部的流場及溫度場的分布都有非常大的影響。從流場方面來看，由于該模型的整流橋部分尺寸比較低，PFC散熱器部分又比較高，在此種情況下風扇的旋轉方向對流場有十分顯著的影響。在風扇為順時針方向旋轉時，整流橋散熱器周圍的漩渦很小，流場比較通暢，有利于整流橋散熱器的散熱。然而在風扇為逆時針方向旋轉時，整流橋散熱器周圍的漩渦很多，不利于整流橋散熱器的散熱。這些差異也可以通過模塊電源截面溫度場的分布得到進一步的證實。

仔細觀察風扇在不同旋轉方向下的流場動畫，我們可以看出，風扇旋轉方向之所以影響其后的流場分布是在于風扇的旋轉方向決定了風扇出口處流體呈螺旋狀流動的螺旋方向。因此，我們在實際應用過程中應該充分利用這一現象，盡量避免不利于模塊電源內部關鍵功率元器件或大損耗功率元器件散熱的布局，確保熱設計的合理性、可靠性。

以上的分析只適用于采用軸流風扇進行強迫吹風冷卻的場合。對于抽風冷卻情形，由于風扇出風口流場的變化對其進風口沒有什么影響，因此風扇旋轉方向對模塊電源內部的散熱是沒有影響的。

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