Tokie skaitytojai kaip jūs padeda palaikyti MUO. Kai perkate naudodami nuorodas mūsų svetainėje, galime uždirbti filialų komisinius.
Perkaitimas kelia problemų jūsų įrenginiams; Štai kodėl šilumos šalinimas yra gyvybiškai svarbus norint kontroliuoti elektroninių prietaisų ar panašių šilumos šaltinių temperatūrą.
Šilumos šalintuvai naudojami elektroniniuose įrenginiuose, kad šiluminė energija būtų absorbuojama į aplinką ir jūsų įrenginiai būtų vėsinami. Bet kas tiksliai yra šilumos kriauklė ir kaip ji veikia?
Kaip šiluma gaminama elektroniniuose įrenginiuose ir sistemose
Šiuolaikinėje eroje mus supa elektroninės sistemos ir įtaisai. Nuo mikroprocesoriaus lusto iki mobiliojo ryšio sistemų bazinės siųstuvų-imtuvų stoties (BTS), elektroniniams gaminiams veikti reikia elektros energijos.
Dalis šios galios sunaudojama įrenginiui valdyti, o likusi dalis išsklaido (priklausomai nuo įrenginio efektyvumo), daugiausia šilumos pavidalu.
Tačiau dėl įrenginių miniatiūrizavimo elektroniniai prietaisai negali kaupti šilumos ir turi šią šilumos energiją sugerti į aplinką. Šiuo tikslu dažnai naudojami šilumos kriauklės.
Kas yra šilumos kriauklė?
Šilumnešis yra dalis, naudojama įkaitusiam elektroniniam įrenginiui, kad sugertų jo šilumą laidumo būdu ir per konvekciją bei spinduliuotę išmestų šią energiją į aplinkos aplinką. Bendra šilumos kriauklės struktūra yra tokia, kaip parodyta žemiau:
Elektroniniai prietaisai suprojektuoti taip, kad minimali sąsaja ir šilumai laidžios medžiagos yra naudojami šilumą generuojančiam šaltiniui ir šilumos kriaukle sujungti, kad šiluma nesikauptų viduje prietaisas. Aušinimo kriauklės yra suprojektuotos taip, kad būtų užtikrintas mažas šiluminės varžos kelias į šilumos šalinimo įrenginius.
Šilumos šalinimo mechanizmas
Šilumos kriauklės gaminamos iš šilumai laidžių medžiagų, dažniausiai aliuminio (šilumos laidumas: 237 W/m K). Aliuminis yra pigus metalas, palyginti su kitomis šilumai laidžiomis medžiagomis, tokiomis kaip sidabras ir auksas.
Šilumą iš santykinai mažo elektroninio korpuso sugeria plokščia metalinė plokštė laidumu. Laidą dažnai palengvina taikant a termo pasta tarp elektroninio prietaiso išorinio korpuso ir šilumos kriauklės. Tai užtikrina tinkamą fizinį kontaktą su aukštos šilumos laidumo pasta.
Šiluma iš santykinai mažesnio elektroninio korpuso turi sklisti ant didesnio šilumnešio paviršiaus laidumu.
Tačiau šilumos energija patiria plintančią šilumos varžą, kai mažesnis šilumos šaltinio paviršiaus plotas fiziškai liečiasi su didesniu šilumos kriauklės paviršiaus plotu. Štai kodėl svarbu kontroliuoti sklaidos pasipriešinimą pasirenkant tinkamą šilumos kriauklės pagrindo plokštės kontaktinį storį.
Šilumos kriauklė su minimaliu sklaidos pasipriešinimu užtikrina, kad šiluma beveik tolygiai pasiskirstytų ant pagrindo plokštės ir pelekų. Taigi šilumos kriauklės paviršiaus plotas yra efektyviai išnaudojamas. Tačiau plitimo pasipriešinimo skaičiavimas nepatenka į šio straipsnio taikymo sritį.
Kitoje radiatoriaus pagrindo plokštės pusėje yra daug metalinių briaunų, kad padidėtų paviršiaus plotas šiluminei šilumos konvekcijai. Pelekai nėra dedami per arti vienas kito, nes tai gali trukdyti skysčiui, t. y. orui, daugeliu atvejų laisvai tekėti tarp pelekų, kad išsklaidytų šilumą.
Natūralus vs. Priverstinis aušinimas
Tolygiai paskirstyta šiluma prie aušintuvo pagrindo panaudoja visą paviršiaus plotą, kurį sudaro pelekai, kad šiluma išmestų į aplinkos orą naudojant natūralią arba priverstinę oro konvekciją.
Natūrali konvekcija yra procesas, kurio metu aplinkos oras perneša šilumos energiją iš aušintuvo briaunų, naudodamas natūralų skysčio srautą, t. y. nedarydamas slėgio per išorinį šaltinį. Šiame procese skysčio molekulių srautas arba greitis yra lėtas.
Taikant priverstinės konvekcijos šilumos mainų metodą, naudojamas pūtiklis arba ventiliatorius, siekiant padidinti skysčio tekėjimo greitį per paviršių ant šilumos kriauklės pelekų. Arba a DC arba PWM ventiliatorius Gali būti naudojamas.
Dėl padidėjusio oro srauto daugiau šilumos pasišalina iš šilumos kriauklės. Paprastai priverstinė konvekcija naudojama tais atvejais, kai reikia pašalinti daug šilumos energijos arba projektuojant yra privalomas mažesnis šilumos šalinimas.
Kartu su konvekcija šilumos spinduliuotė iš šilumos kriauklės taip pat yra labai naudinga šalinant šilumą iš šilumos kriauklės. Paprastai aušintuvai yra juodos spalvos, todėl padidėja jų šiluminės spinduliuotės galimybė.
Aušintuvai leidžia įrenginiui vėsinti ir veikti
Šilumos kriauklė yra būtinas įtaisas, užtikrinantis patikimą elektroninio prietaiso veikimą. Be jų mūsų pažangūs išmanieji telefonai, galingi kompiuteriai ir net LED lemputės neveiks taip, kaip numatyta dėl perkaitimo.