Kokoelmat

Jäähdytyselementit elektroniikkalaitteille

Jäähdytyselementit elektroniikkalaitteille

Jäähdytyslevyjä käytetään monissa elektroniikkalaitteissa sen varmistamiseksi, että lämpö voidaan poistaa laitteista tai niiden sisällä olevista osista. Esimerkiksi mikroprosessoreiden ollessa erittäin kuumia näinä päivinä, niissä on normaalisti kiinnitetyt tai kiinnitetyt jäähdytyselementit, ja tämän lisäksi tuulettimet sisältyvät tietokoneisiin, jotta komponentit pysyvät viileinä ja toimivat käyttölämpötila-alueillaan. Ei vain tietokoneet, jotka sisältävät jäähdytyselementtejä. Monet muut laitteet sisältävät niitä. Itse asiassa jäähdytyselementtejä käytetään kaikkialla, missä on lämmönlähteitä, ja tämä lämpö on poistettava.

Jäähdytyselementit voivat olla monenlaisia, ja ne ovat laajalti saatavilla elektroniikkasovelluksiin. Jos vain pieni määrä lämpöä on poistettava, voidaan käyttää pieniä tai yksinkertaisia ​​jäähdytyselementtejä. Jos kuitenkin merkittäviä määriä lämpöä on poistettava, tarvitaan monimutkaisempia jäähdytyselementtejä. Joitakin suhteellisen yksinkertaisia ​​lämpölaskelmia käyttämällä on mahdollista määrittää, mitä jäähdytyselementtejä voidaan soveltaa tiettyyn sovellukseen. Ne on määritelty tavalla, joka mahdollistaa niiden suorituskyvyn määrittämisen.

Jäähdytyselementtien tyypit ja niiden eritelmät

Jäähdytyslevyjä on useita kokoja ja muotoja. Jäähdytyselementin päätarkoitus on poistaa lämpö lähteestä siellä, missä se syntyy mahdollisimman tehokkaasti. Tämän saavuttamiseksi jäähdytyselementillä on oltava mahdollisimman suuri alue, jonka yli lämpö voidaan siirtää ilmaan. Usein lämmönsiirto tapahtuu konvektion avulla, mutta myös tuulettimia voidaan käyttää, mikä parantaa huomattavasti niiden suorituskykyä.

Normaalisti jäähdytyselementti määritetään sen hajoamisen perusteella tietylle lämpötilan nousulle, ts. Sen lämpövastus. Lämmöntuotto ilmoitetaan watteina ja lämpötilan nousu celsiusasteina. Siten tietyn jäähdytyselementin luokitus voi olla 10 wattia celsiusastetta kohti. Tämä tarkoittaa, että jos se haihtaa 10 watin tehon, sen lämpötila nousee 1 astetta. Vastaavasti, jos se haihtuu 100 wattia, sen lämpötila nousee 10 astetta.

Nämä luvut ovat välttämättömiä tarvittaville lämpölaskelmille. Tietäen jäähdytyselementin suorituskyvyn voidaan valita oikea vaaditulle lämmön haihdutukselle ja sallitulle lämpötilan nousulle.

Yksinkertaiset lämpölaskelmat

On mahdollista suorittaa yksinkertaisia ​​lämpölaskelmia jäähdytyselementin vaaditun suorituskyvyn määrittämiseksi. Vaikka jotkut lämpölaskelmat voivat tulla hyvin osallisiksi, jäähdytyselementtien valinnassa tarvittavat lämpölaskelmat ovat erittäin helppoja ja suoraviivaisia.

Lämpölaskennan ensimmäinen vaihe on määrittää häviävän tehon määrä. Tämä tehdään yksinkertaisesti käyttämällä yhtä alla olevista kolmesta yhtälöstä:

Teho (wattia) = Jännite (volttia) x Virta (ampeeria)

Teho (wattia) = Jännite 2 / Vastus (ohmia)

Teho (wattia) = virta 2 / Vastus (ohmia)

Laskemalla komponentin tehohäviö voidaan suorittaa seuraava vaihe lämpölaskelmissa. Näin lasketaan jäähdytyselementin vaadittu lämpövastus.

Jäähdytyselementin lämpöresistanssi = (Maksimi lämpötilan nousu / wattia haihtunut) - (liitos kotelon vastukseen + kotelon jäähdytyselementin vastus)

Yllä oleva yhtälö sisältää puolijohdelaitteille käytetyt termit, kohteet, jotka tarvitsevat yleisimmin jäähdytyselementtejä. Usein risteyksen vastaanottotietojen vaikutus kotelon vastukseen tai kotelon jäähdytyselementin vastukseen ei ole mahdollista. Siten on turvallisinta jättää pieni marginaali näiden kattamiseksi. Tämä tarkoittaa, että jättämällä marginaali yhtälö yksinkertaistuu:

Jäähdytyselementin lämmönkesto = Suurin lämpötilan nousu / wattia haihdutettu

Yhteenveto

Jäähdytyselementit ovat olennainen osa monia elektroniikkamalleja. Komponenteille, jotka johtavat suuria määriä lämpöä, jäähdytyselementti on välttämätön vaatimus, ja usein tuulettimia voidaan tarvita myös jäähdytykseen. Jäähdytyselementin valitsemiseen tarvittavat lämpölaskelmat voivat olla melko suoraviivaisia, vaikka jotkut lämpölaskelmat monimutkaisempien lämpökysymysten määrittämiseksi voivat olla hyvin mukana. Onneksi näitä tarvitaan harvoin kodinsuunnitteluun.