Quins factors cal tenir en compte a l'hora de dissenyar un dissipador de calor?
Alguns dels factors clau a tenir en compte a l'hora de dissenyar un dissipador de calor inclouen la resistència tèrmica, el material, la configuració de l'aleta, la mida i la forma de l'aleta, l'eficiència de l'aleta, el mètode de muntatge del dissipador de calor i el material d'interfície tèrmica.
Els dissipadors de calor estan dissenyats amb materials d'alta conductivitat tèrmica, com ara aliatges d'alumini i coure. L'avantatge de transferència de calor del coure sobre l'alumini no és tan gran com s'esperaria en funció de la seva conductivitat tèrmica, per això l'alumini és el material més popular per als dissipadors de calor. Els perfils de dissipador de calor extruïts estàndard i els dissipadors de calor de fosa solen tenir una base gruixuda i aletes gruixudes i estan fets d'aliatges d'alumini menys conductors tèrmicament.
Paràmetres de disseny
En el desenvolupament detallat d'un disseny d'extrusió d'alumini s'han de tenir en compte els següents factors principals:
.Configuració de la forma/restriccions
.Mida del cercle circumscrit
.Funcionalitat
.Toleràncies
.Acabat superficial
.Aliatges i tremps
. Matrius i eines
Els dissipadors de calor bisellats es poden fabricar amb aletes primes i geometries d'alta densitat alhora que es beneficien de la conductivitat tèrmica d'una peça de metall homogènia (sense impedància d'unió). La geometria d'aquest dissipador de calor s'optimitza mitjançant aletes fines i un disseny especial per reduir la resistència de l'aire, donant lloc a la màxima velocitat possible a la zona de les aletes, minimitzant l'efecte del flux de bypass. Els dissipadors de calor funcionen utilitzant un conductor de calor per allunyar la calor d'una font de calor dirigint-la a la seva gran superfície que entra en contacte amb el medi de refrigeració.
Quin tipus de material s'utilitza més per a un dissipador de calor?
Els dissipadors de calor estan dissenyats amb materials tèrmicament conductors com el coure i l'alumini, i funcionen mitjançant refrigeració líquida, convecció natural, convecció forçada o dissipació de calor radiant. Els dissipadors de calor solen estar fets d'alumini o coure mecanitzat CNC amb aletes o agulles que augmenten la superfície del component i acceleren la transferència de calor al fluid circumdant. Els dissipadors de calor d'alumini solen estar fets d'alumini 1050 (molt conductor tèrmic però de baixa resistència) o alumini 6060, 6061 o 6063 (menys conductor tèrmicament però millor mecànicament).
Els dissipadors de calor industrials d'alumini extruït tenen una resistència tèrmica (dissipació de calor a l'aire ambient) que oscil·la entre 0,4 graus /W per a un dissipador de calor gran dissenyat per a dispositius TO-3 fins a un màxim de 85 graus /W per a un clip -al dissipador de calor per a una caixa de plàstic TO-3 petita. 92. Per als dispositius semiconductors utilitzats en diversos productes electrònics de consum i industrials, el concepte de resistència tèrmica simplifica la selecció dels dissipadors de calor. Els potents dispositius optoelectrònics i semiconductors utilitzen dissipadors de calor per diferenciar la capacitat d'escalfament d'un component per tal de reduir la seva temperatura respecte a si mateix. Els dissipadors de calor s'utilitzen amb dispositius semiconductors d'alta potència com transistors de potència i optoelectrònica com ara làsers i díodes emissors de llum (LED) on la capacitat de dissipació de calor del component en si és insuficient per reduir la seva temperatura.
Normalment, els dispositius semiconductors d'alta potència com l'optoelectrònica i els transistors de potència com els díodes emissors de llum i els làsers generen calor en quantitats importants, i aquests components no són suficients per dissipar la calor perquè la seva capacitat de dissipació és baixa. Quan es tracta de components electrònics que dissipen l'energia com a calor durant el funcionament normal, sovint s'ha de controlar aquesta calor per garantir que els components no superin la seva temperatura màxima. Els díodes, els transistors i els circuits integrats generen una quantitat important de calor durant el funcionament.
dissipador de calor d'alumini per a components electrònics
dissipadors de calor d'alumini Mecanitzat
Utilitzar la forma de muntatge per reduir el cost
Cada part electrònica i elèctrica d'un circuit genera una certa quantitat de calor mentre el circuit funciona quan està alimentat. L'electricitat flueix a través de diversos cables i components de dispositius electrònics com els ordinadors personals, trobant resistència al llarg del camí, i aquesta resistència genera calor, augmentant ràpidament la temperatura del dispositiu.
La dissipació de calor és un factor important en la majoria d'aplicacions LED i determina el patró de refrigeració tèrmica del LED. Els dissipadors de calor s'utilitzen en diverses indústries i normalment s'utilitzen per refredar components d'ordinadors com ara CPU i GPU, així com transistors de potència i làsers. Per exemple, utilitzar un substrat de coure per transferir de manera eficient la calor del processador a un dissipador de calor d'alumini més barat i lleuger.
La tendència predominant cap a la millora dels materials del dissipador de calor és agafar coure o alumini bons i vells i aliar la matriu metàl·lica amb un metamaterial d'alta conductivitat tèrmica (sovint carboni). Els dissipadors de coure tenen una excel·lent conductivitat tèrmica, el doble de bona que l'alumini, així com resistència a la corrosió, resistència als antimicrobians i altres propietats desitjables. El coure s'utilitza principalment en plantes industrials, centrals elèctriques, sistemes d'aigua solar tèrmica, sistemes de climatització, escalfadors d'aigua de gas, sistemes de calefacció i refrigeració d'aire forçat, calefacció i refrigeració geotèrmica i sistemes electrònics.
Quins factors afecten el rendiment d'un dissipador de calor?
En general, el rendiment d'un dissipador de calor depèn de la conductivitat tèrmica del material, la mida, el tipus d'aleta, el coeficient de transferència de calor, el flux d'aire i la mida del conducte. Un dissipador de calor menys eficient com una aleta o un dissipador de calor extruït estàndard donarà lloc a una major resistència a l'aire i un flux més baix optimitzat a través dels components/tauler i del sistema. Si l'anàlisi mostra que la difusió de calor és important, la implicació és que per als materials amb menor conductivitat tèrmica, l'única opció és augmentar el gruix de la base o incloure tubs de calor o cambres de vapor, la qual cosa afegeix cost i pes.
La recuperació de calor residual industrial es pot fer mitjançant una varietat de tecnologies de recuperació de calor residual per proporcionar fonts d'energia valuoses i reduir el consum global d'energia. Aquest article ofereix una visió general de les metodologies de recuperació de calor residual i les tecnologies actuals utilitzades en els processos industrials. Baixeu aquest estudi de cas gratuït per saber com QRC Technologies va utilitzar la simulació tèrmica amb la plataforma de núvol CAE SimScale per optimitzar el disseny, augmentar l'eficiència del dissipador de calor i evitar danys tèrmics a l'electrònica. Els principals actors del mercat de dissipadors de calor analitzats a l'estudi inclouen Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd., Advanced Thermal Solutions, Inc., American Technical Ceramics Corp. i Wakefield-Vette, Inc., Aavid Thermalloy, LLC, Apex Microtechnology. , Comair Rotron, CUI Inc, T-Global Technology Co., Ltd, Molex Incorporated.
Independentment del mètode de refrigeració o del dissipador de calor que vulgueu utilitzar, les eines ECAD/MCAD adequades us ajudaran a dissenyar el vostre dissipador de calor d'electrònica de potència i implementar la millor estratègia de refrigeració.
L'alumini és un bon dissipador de calor?
El dissipador de calor és un disseny que maximitza la superfície que toca el líquid refrigerant. L'aliatge d'alumini és el dissipador de calor àmpliament utilitzat. Això es pot explicar pel baix preu de l'alumini en comparació amb el coure. No obstant això, el coure s'utilitza per requerir una major conductivitat tèrmica.
Què són els dissipadors de calor i com es fan?
Desenvolupament ràpid de prototips - Rapid Manufacturing Expert s'especialitza en mecanitzat i fosa d'uretà. L'energia elèctrica es transmet a través dels cables i components del dispositiu i troba resistència com a resultat de la qual cosa produeix calor, augmentant així la temperatura del dispositiu.
Què és un millor dissipador de calor d'alumini o coure?
Aproximadament el 80 per cent del coure té una conductivitat tèrmica més alta que l'alumini. Significa que les bombes de calor de coure poden eliminar la calor millor que les d'alumini. 22 d'agost de 2016.
Quin és el dissipador de calor més eficient?
Pel que fa a l'eficiència geomètrica, el millor dissipador de calor és un amb aletes i agulles per augmentar la seva superfície de transmissió tèrmica. El coure és un material dissipador de calor a causa de l'alta conductivitat tèrmica.
Desenvolupament de dissipador de calor per a electrònica.
Fase 1: els perfils d'alumini s'utilitzen com a material base per als dissipadors de calor, s'utilitza coure o una barreja de coure-alumini per crear dissipació de calor.
Fase 2: fusió de tecnologia de tubs de calor o tecnologies de refrigeració per aigua per a la dissipació de calor.
Fase 3: dissipació de calor mitjançant una nova generació de tecnologia de tubs de calor (placa homogènia, tub de calor pla superconductor compost, matriu de plaques homogènies). Dissipació global homogènia de la calor a causa del complex flexible heat-pipe/placa, assegurant la dissipació de calor de les fonts de calor en espais petits d'alta potència.
