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Vistas:1 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2022-03-31 Origen:Sitio
Disipador de calorLos s son sin duda partes esenciales de la mayoría de los ensamblajes electrónicos, componentes optoelectrónicos y dispositivos electrónicos de potencia.Este intercambiador de calor pasivo evapora el calor producido por los dispositivos electrónicos para garantizar que el vehículo funcione dentro de los límites establecidos por los fabricantes.Algunos de los elementos clave que deben tenerse en cuenta al diseñar un disipador de calor incluyen…
lresistencia termica,
ltamaño y forma de la aleta,
lmaterial,
lconfiguración de aletas,
leficiencia de la aleta,
lmétodo de fijación del disipador de calor,
lmaterial de interfaz térmica.
Los parámetros y geometrías que aseguran la máxima disipación de calor se pueden obtener analizando varios modelos de disipadores de calor.
Y la demanda emergente de electrónica de alto rendimiento lleva a la creación de electrónica avanzada junto con microprocesadores rápidos más densidades de transistores altas.Esta modificación tecnológica específica en todos los componentes de esta electrónica dio como resultado un alto aumento de la carga térmica durante el funcionamiento.Por lo tanto, un sistema de gestión térmica versátil tiene características que hacen que el diseño del disipador de calor adecuado sea ideal para garantizar un rendimiento óptimo de la electrónica.
Además, para restringir la falla del sistema de todos los componentes electrónicos y garantizar una disipación de calor eficiente, esa es la razón por la cual el disipador de calor se considera ideal para ofrecer efectos de enfriamiento en todos los componentes electrónicos.Entonces, en este artículo, intentaremos responder las siguientes preguntas: ¿cómo funciona un disipador de calor?También exploraremos la importancia de un disipador de calor, los conceptos básicos de un diseño de disipador de calor y cómo optimizar el diseño del disipador de calor para un rendimiento electrónico óptimo.Vamos a sumergirnos.
Un disipador de calor tiene todos los componentes mecánicos que se utilizan en dispositivos electrónicos para restringir el sobrecalentamiento de los componentes eléctricos mediante la inserción de refrigeración adicional.También dispersa el calor de los componentes eléctricos, principalmente un transistor de potencia, que existe en el entorno circundante.Entonces, este entorno suele ser el medio fluido de temperatura más baja, por ejemplo, aire más un refrigerante líquido.
La disipación eficiente de energía térmica a través de un disipador de calor depende principalmente de su diseño real.Al ser un intercambiador de calor pasivo, el diseño del disipador de calor debe garantizar una fácil transferencia de calor a su entorno.Y el proceso de empuje de calor generalmente se realiza por conducción, radiación o convección.A veces, se explica como una combinación de los tres métodos de transferencia de calor mencionados anteriormente.Para una construcción efectiva del disipador de calor, se deben considerar una serie de factores.A continuación, explicaremos los factores convincentes que debe incluir antes de aprender el proceso de creación de un disipador de calor.
La resistencia térmica explica la resistencia del flujo de calor entre el entorno y el semiconductor.El entorno puede ser líquido refrigerante o aire ambiente.
Determinar la resistencia térmica de un dispositivo dado es importante durante la selección de disipadores de calor.Esto se debe a que un camino diseñado para la disipación de calor debe tener una cantidad ideal de resistencia térmica.Esto determinará qué tan rápido se lleva a cabo el proceso de transferencia de calor.La resistencia térmica asegura que la efectividad de un disipador de calor explica si existe una reducción de temperatura o no.También hay algunos factores a considerar…
lMateriales
lTamaño y forma de la aleta
lConfiguración de aletas
lMétodo de archivo adjunto
lMateriales de interfaz térmica
Los disipadores de calor suelen ser procesadores o transistores.Los fabricantes los ajustan cuidadosamente junto con un ventilador incorporado para dispersar la energía de todos los componentes electrónicos.Sin embargo, no todos los disipadores de calor mencionados anteriormente tienen una conexión al ventilador.Los disipadores que tienen un accesorio de ventilador se conocen como 'Disipadores de calor activos', y los que carecen de disipador de calor se consideran 'Disipadores de calor pasivos'.
A disipador de calor es muy importante en todos los productos electrónicos debido a su capacidad para restringir el sobrecalentamiento de los componentes eléctricos.Por lo tanto, el dispositivo puede funcionar con todas las temperaturas especificadas.A continuación se presentan algunas otras razones que hacen que los disipadores de calor sean importantes.
Un disipador de calor mantiene todos los dispositivos electrónicos que controlan la energía térmica mediante la transferencia de calor de todos los componentes del circuito electrónico al entorno.
Un disipador de calor también mejora la confiabilidad de los dispositivos electrónicos debido a que evita que los componentes fallen por su función.
Los disipadores de calor también proporcionan calor en todos aquellos casos en los que se produce un descenso de temperatura en el circuito eléctrico.
En base a esta importancia, los disipadores de calor ahora se han convertido en componentes esenciales de todos los dispositivos electrónicos.Por ejemplo, son parte de la CPU (la unidad central de procesamiento de las computadoras).
La mayoría de los disipadores de calor vienen con aluminio junto con aleaciones de cobre porque son altamente conductores.El aluminio se considera menos costoso y también es ideal debido a su ductilidad, lo que lo hace fácil de diseñar y además para diseñar disipadores de calor.Hay varios otros materiales.Por ejemplo, el cobre, debido a su muy alta conductividad térmica junto con su resistencia a la corrosión, suele formar parte de un diseño de disipador de calor.Sin embargo, el aluminio también es conocido como el material dominante más eficiente.Se ha demostrado que esta combinación es cada vez más efectiva y se puede emplear en todos sus módulos para la construcción de disipadores de calor.
Los materiales de interfaz térmica se conocen como el material que forma todo el espacio entre el disipador de calor.Normalmente es aire.Sin embargo, algunos fabricantes también utilizan otros materiales variables como la mica.Los materiales de interfaz térmica también reducen la resistencia térmica en un dispositivo electrónico y permiten su rápida transferencia de toda la energía térmica.
El calor generado a través del dispositivo es la suma de la generación de calor del componente relacionado.Desde entonces, el componente tiene una resistencia térmica muy variable, ya que no es fácil asegurar una disipación efectiva del calor.Para garantizar la eficacia del flujo de calor de todos los dispositivos electrónicos, debe minimizar la resistencia térmica.Esto es posible mediante la incorporación de un material térmico y de interfaz.
La disipación eficiente de todo el calor del dispositivo dado a un medio refrigerante requerido depende de la disposición de cada aleta. Disipador de calor los diseños normalmente cuentan con aletas que se sueldan durante la construcción del disipador de calor.La orientación de estas aletas también proporciona un área de superficie alta que permite que el aire pase a lo largo del disipador de calor.Por lo tanto, estos son muy críticos y esenciales en el proceso de enfriamiento.
Por lo tanto, las aletas del disipador de calor son eficientes y dependen de la forma requerida de las aletas; además, debe tenerlo en cuenta para garantizar la efectividad de la convección del calor del dispositivo electrónico y garantizar el enfriamiento del dispositivo dado y del disipador de calor.
La eficacia de todos los disipadores de calor mejoraría eligiendo todos los métodos de fijación apropiados.Este proceso de selección debe considerar los requisitos mecánicos y térmicos del dispositivo antes de decidir que el método de conexión sería adecuado.
Por lo tanto, existen varios métodos para colocar un disipador de calor en un dispositivo electrónico.Los métodos comunes son:
lCintas Térmicas.
lClips de alambre
lClips de plástico.
lPasadores de empuje.
lTornillos con resorte.
El diseño del disipador de calor incluye toda la comprensión de algunos cálculos relacionados con la resistencia térmica.La ecuación mencionada a continuación se utiliza para calcular la resistencia al calor térmico (Rhs)
Rhs = (Tj-Tmb/P) – (Rth-jc) – Rinterfaz
Tj: Temperatura máxima de unión del dispositivo en 0C.
Rth-jc: Unión a resistencia térmica
Tamb: a 0C de Temperatura ambiente del aire a.
P: Calor disipado de la fuente de calor
Rinterface: resistencia del material de la interfaz térmica
Rinterface = (tinte/Ls x Ws x kinterface)
Tinterface: Espesor del material de la interfaz térmica
kinterface: conductividad térmica del material de interfaz
Ls: Longitud de la fuente de calor
Ws: Ancho de la fuente de calor
Saber el cálculo que viene con la comprensión básica de lo anterior.Por lo tanto, sería fácil ajustar e incorporar parámetros similares en todo el diseño del disipador de calor en caso de obtener una resistencia al calor térmico que sea mayor que la de la temperatura de funcionamiento más alta del semiconductor.Además, a partir de la ecuación anterior, también puede calcular la dimensión óptima de los disipadores de calor como si tuviera la temperatura de fuente de calor más baja.
Los disipadores de calor tienen una amplia gama de aplicaciones, específicamente en dispositivos electrónicos.La razón es que todos estos dispositivos generan una gran cantidad de calor durante el funcionamiento y no pueden equilibrar su temperatura.Este calor creado puede afectar el rendimiento de todos los semiconductores en todos los dispositivos electrónicos.Por lo tanto, la falla de todos los componentes da como resultado, en última instancia, el daño del dispositivo adjunto.
Sin duda, analizar el rendimiento térmico completo de todos y cada uno de los dispositivos electrónicos es una tarea.El diseño de los disipadores de calor debe ofrecer enfriamiento adicional a todos estos dispositivos al eliminar el calor del entorno de todos los componentes eléctricos, por ejemplo, diodos, transistores, circuitos integrados, reguladores de voltaje.
Los disipadores de calor se consideran de gran importancia porque el diseño de los disipadores de calor está cuidadosamente estructurado para garantizar la eficacia del rendimiento.Por lo tanto, muchas cosas deben ser consideradas.Este artículo habló sobre todos los factores que ayudarán en el diseño del disipador de calor.También proporcionó respuestas a preguntas sobre cómo funciona un disipador de calor y consejos para incluir en su guía de diseño.
