Dissipatori di calore
Offriamo ai nostri clienti soluzioni e prodotti per la gestione termica in diversi settori. In alcuni settori specializzati, la nostra competenza tecnica e le nostre capacità ci consentono di risolvere efficacemente numerose problematiche dei nostri clienti.
Dissipatore di calore con alette rasate
Dissipatore di calore del modulo heat pipe
Dissipatore di calore estruso
Dissipatore di calore con incollaggio epossidico
Dissipatore di calore pressofuso
Dissipatore di calore forgiato a freddo
Cos'è un dissipatore di calore?
Quando un componente elettronico genera calore, il dissipatore entra in contatto diretto con esso. Il calore viene trasferito dall'elemento riscaldante al radiatore per conduzione. Per la produzione di dissipatori di calore vengono spesso utilizzati metalli ad alta conduttività termica, come alluminio e rame. Ciò consente al calore di essere assorbito rapidamente e di diffondersi in tutto il dissipatore.
Il design del dissipatore di calore presenta un'ampia superficie, solitamente sotto forma di alette. Quando la superficie riscaldata del dissipatore riscalda l'aria circostante, le molecole d'aria acquisiscono energia, la loro densità diminuisce e salgono. Quindi, l'aria più fredda si sposta e sostituisce l'aria calda che sale. Questo processo di circolazione dell'aria migliora l'effetto convettivo, che può migliorare significativamente la velocità di dissipazione del calore e contribuire a mantenere i componenti elettronici a una temperatura di esercizio sicura. Questo è un dissipatore di calore, un dispositivo utilizzato per abbassare la temperatura interna dei componenti elettronici.
Come progettare un dissipatore di calore?
Quando si progetta un dissipatore di calore, ci sono molti aspetti da considerare, tra cui i seguenti sono parametri importanti da considerare
Requisiti di dissipazione del calore
Definire chiaramente i parametri di potenza, generazione di calore e temperatura operativa massima consentita dell'apparecchiatura o dei componenti che richiedono dissipazione del calore, al fine di determinare la capacità di dissipazione del calore richiesta dal dissipatore di calore.
Limiti di spazio
Considerare le dimensioni e la forma dello spazio in cui è installato il dissipatore di calore per garantire che il radiatore progettato possa essere installato e adattato correttamente all'apparecchiatura.
Condizioni ambientali
Comprendere la temperatura, l'umidità e le altre condizioni dell'ambiente di utilizzo per selezionare materiali, metodi di dissipazione del calore e trattamenti superficiali appropriati per il dissipatore di calore.
Come scegliere il metodo corretto di dissipazione del calore?
Quando si progetta un dissipatore di calore, è fondamentale considerarne la potenza e determinare il metodo di progettazione in base a tale potenza. Tra questi, i tre metodi di dissipazione del calore più basilari sono il dissipatore a convezione naturale, il dissipatore ad aria forzata e la piastra di raffreddamento a liquido.
Dissipazione del calore per convezione naturale
Adatto a situazioni con bassa generazione di calore, spazio disponibile e requisiti di rumorosità rigorosi, si affida al flusso d'aria naturale per dissipare il calore. I radiatori sono solitamente progettati con ampie aree di dissipazione del calore e alette. Questo tipo di dissipatore di calore viene solitamente prodotto tramite processi di pressofusione e forgiatura a freddo, simili a quelli dell'illuminazione a LED. I chip delle schede madri con potenza inferiore a 10 W utilizzano questo metodo di dissipazione del calore per convezione naturale.
Raffreddamento ad aria forzata per la dissipazione del calore
Se la potenza termica del sistema o del chip è relativamente elevata, generalmente superiore a 50 W, la convezione naturale non è sufficiente a garantire le prestazioni di dissipazione del calore. Pertanto, è necessario aumentare la potenza della ventola per forzare il flusso d'aria, utilizzare il flusso d'aria per dissipare il calore sulla superficie del dissipatore e raggiungere l'obiettivo di ridurre la temperatura del chip, migliorando significativamente l'efficienza di dissipazione del calore. I due fattori generalmente considerati sono le specifiche e i parametri del radiatore e della ventola, e la progettazione ottimizzata di entrambi rappresenta la soluzione perfetta.
Dissipazione del calore della piastra di raffreddamento a liquido
A causa dell'elevata densità di potenza dei chip, i metodi tradizionali di dissipazione del calore non sono in grado di soddisfare i requisiti di dissipazione. Pertanto, è necessaria una piastra di raffreddamento a liquido efficiente per risolvere questo problema di calore. Il calore viene dissipato attraverso la circolazione del liquido, che presenta un'elevata efficienza di dissipazione ed è adatto ad apparecchiature ad alta generazione di calore. Tuttavia, il sistema è relativamente complesso e il costo è elevato. Ciò richiede un'analisi approfondita e la progettazione della soluzione ottimale. Walmate dispone di un team di ingegneri senior in grado di fornire ai clienti la migliore soluzione progettuale.
Come calcolare la capacità di dissipazione del calore di un dissipatore di calore?
Può essere calcolato tramite la formula del bilancio termico, ad esempio Q = h*A*Delta T, dove Q è la quantità di calore dissipata, h è il coefficiente di scambio termico superficiale, A è l'area di dissipazione del calore e ∆T è la differenza di temperatura tra la superficie del dissipatore e l'ambiente. Può anche essere calcolato determinando la resistenza termica. Minore è la resistenza termica, maggiore è la capacità di dissipazione del calore e la resistenza termica è R = ∆T/Q. Tuttavia, ci sono altri fattori che influenzano il dissipatore di calore.
Proprietà dei materiali: Materiali diversi hanno conduttività termiche diverse. I materiali ad alta conduttività termica, come rame e alluminio, hanno migliori prestazioni di dissipazione del calore. La conduttività termica del rame è di circa 401 W/(m⁻ ...
Condizioni del flusso d'aria: La velocità del flusso d'aria ha un impatto importante sulla dissipazione del calore convettivo del radiatore. In caso di convezione forzata, la velocità del flusso d'aria è elevata, il coefficiente di scambio termico superficiale h aumenta e le prestazioni di dissipazione del calore sono migliorate. In caso di convezione naturale, fattori come la posizione di installazione del radiatore e lo spazio circostante influenzano il flusso naturale dell'aria, influenzando di conseguenza l'effetto di dissipazione del calore.
Progettazione strutturale del radiatore: Una progettazione strutturale razionale può migliorare le prestazioni di dissipazione del calore. Parametri come la forma, la spaziatura e l'altezza delle alette influiscono sull'area di dissipazione del calore e sul flusso d'aria. Un radiatore a pin-fin ha un'area di dissipazione del calore maggiore rispetto a un radiatore ad alette piatte a parità di volume, ma anche la resistenza al flusso d'aria può essere maggiore. È necessario trovare il miglior punto di equilibrio attraverso una progettazione ottimizzata.
