المجموعات

خافضات حرارة لمعدات الإلكترونيات

خافضات حرارة لمعدات الإلكترونيات

تُستخدم خافضات الحرارة في العديد من قطع المعدات الإلكترونية لضمان إزالة الحرارة من قطع المعدات أو مكونات معينة بداخلها. على سبيل المثال ، مع المعالجات الدقيقة التي تعمل على درجة حرارة عالية جدًا هذه الأيام ، عادةً ما تكون مبددات الحرارة مثبتة أو متصلة بها ، وبالإضافة إلى هذه المراوح يتم تضمينها أيضًا في أجهزة الكمبيوتر لضمان بقاء المكونات باردة وتعمل ضمن نطاقات درجة حرارة التشغيل الخاصة بها. لا تحتوي أجهزة الكمبيوتر الشخصية فقط على أحواض حرارية. العديد من المعدات الأخرى تحتوي عليها. في الواقع ، يتم استخدام المبددات الحرارية في أي مكان توجد فيه مصادر للحرارة ، ويجب إزالة هذه الحرارة.

يمكن أن تتخذ خافضات الحرارة أشكالًا متنوعة ، وهي متاحة على نطاق واسع لتطبيقات الإلكترونيات. إذا كانت هناك حاجة لإزالة كمية صغيرة فقط من الحرارة ، فيمكن استخدام خافضات حرارة صغيرة أو بسيطة. ومع ذلك ، إذا كانت هناك حاجة لإزالة كميات كبيرة من الحرارة ، فستكون هناك حاجة إلى المزيد من المشتتات الحرارية المعقدة. باستخدام بعض الحسابات الحرارية البسيطة نسبيًا ، من الممكن تحديد خافضات الحرارة التي قد تكون قابلة للتطبيق في تطبيق معين. تم تحديدها بطريقة تجعل من الممكن تحديد أدائها.

أنواع المبددات ومواصفاتها

تأتي المبددات الحرارية في مجموعة متنوعة من الأحجام والأشكال. الغرض الرئيسي من المشتت الحراري هو إزالة الحرارة من المصدر حيث يتم توليدها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. لتحقيق ذلك ، يجب أن يحتوي المشتت الحراري على أكبر مساحة ممكنة يمكن من خلالها نقل الحرارة إلى الهواء. غالبًا ما يتم نقل الحرارة بمساعدة الحمل الحراري ، ولكن يمكن أيضًا استخدام المراوح ، وهذا يحسن أداءها بشكل كبير.

عادةً ما يتم تحديد المشتت الحراري من حيث تبديده لارتفاع درجة حرارة معين ، أي مقاومته الحرارية. يُعطى تبديد الحرارة بعدد الواط ، وترتفع درجة الحرارة بالدرجات المئوية. وبالتالي ، قد يكون للمشتت الحراري المعين تصنيف 10 واط لكل درجة مئوية. هذا يعني أنه إذا قام بتبديد 10 واط من الطاقة فإن درجة حرارته سترتفع درجة واحدة. وبالمثل ، إذا تشتت 100 واط ، سترتفع درجة حرارته 10 درجات.

هذه الأرقام ضرورية لأي حسابات حرارية مطلوبة. من خلال معرفة أداء المبدد الحراري ، يمكن اختيار النوع الصحيح لتبديد الحرارة المطلوب ، وارتفاع درجة الحرارة المسموح به.

حسابات حرارية بسيطة

من الممكن إجراء بعض الحسابات الحرارية البسيطة لتحديد الأداء المطلوب للمبدد الحراري. في حين أن بعض الحسابات الحرارية يمكن أن تكون متورطة للغاية ، فإن الحسابات الحرارية اللازمة لاختيار المشتتات الحرارية سهلة للغاية ومباشرة تمامًا.

تتمثل الخطوة الأولى في أي حساب حراري في تحديد مقدار الطاقة التي يتم تبديدها. يتم ذلك ببساطة باستخدام إحدى المعادلات الثلاث أدناه:

الطاقة (واط) = الجهد (فولت) × التيار (أمبير)

القوة (واط) = الجهد 2 / المقاومة (أوم)

القوة (واط) = الحالية 2 / المقاومة (أوم)

مع حساب تبديد الطاقة للمكون ، يمكن إجراء المرحلة التالية في الحسابات الحرارية. هذا لحساب المقاومة الحرارية المطلوبة للمبدد الحراري.

المقاومة الحرارية للمبدد الحراري = (أقصى ارتفاع في درجة الحرارة / وات تبدد) - (تقاطع مع حالة المقاومة + حالة لمقاومة غرفة التبريد)

تتضمن المعادلة أعلاه المصطلحات المستخدمة لأجهزة أشباه الموصلات ، العناصر الأكثر شيوعًا التي تحتاج إلى خافضات حرارة. في كثير من الأحيان لا يكون هناك تأثير محتمل لبيانات الاستقبال للوصل بمقاومة الحالة ، أو بالنسبة للحالة لمقاومة غرفة التبريد. وبالتالي فمن الأسلم ترك هامش صغير لتغطية هذه. هذا يعني أنه من خلال ترك الهامش ، يتم تبسيط المعادلة إلى:

المقاومة الحرارية للمبدد الحراري = أقصى ارتفاع في درجة الحرارة / تبدد واط

ملخص

المبددات الحرارية هي عنصر أساسي في العديد من تصميمات الإلكترونيات. بالنسبة للمكونات التي تبدد كميات كبيرة من الحرارة ، يعتبر المبدد الحراري مطلبًا أساسيًا ، وغالبًا ما تكون هناك حاجة أيضًا إلى المراوح للمساعدة في التبريد. يمكن أن تكون الحسابات الحرارية اللازمة لتحديد أنه يحتاج إلى غرفة تبريد بسيطة تمامًا ، على الرغم من أن بعض الحسابات الحرارية لتحديد المشكلات الحرارية الأكثر تعقيدًا يمكن أن تكون متضمنة للغاية. لحسن الحظ ، نادرًا ما تكون هناك حاجة إلى هذه التصاميم المنزلية.


شاهد الفيديو: الدواء الافضل والأكثر أمانا لتقليل حرارة الجسم عند الإصابة بفيروس كورونا والانفلونزا #فيروسكورونا (ديسمبر 2021).