مقدمه
سینکهای حرارتی با چگالی بالههای بالا اساساً زمانی که باید از شر گرمای زیاد خلاص شوید، اما فضای زیادی برای کار ندارید- بهترین گزینه هستند. با قرار دادن باله های بیشتر در یک منطقه کوچک، سطح بیشتری برای خروج گرما بدست می آورید، که به این معنی است که اجزای شما خنک تر می مانند. اینها را در انواع مکانها-الکترونیک، تجهیزات برقی، چراغهای LED، اتومبیلها، تجهیزات مخابراتی{4}}تقریباً در هر جایی که همه چیز گرم میشود و فضا کم است پیدا خواهید کرد.
همانطور که اسبابک ها کوچکتر و قدرتمندتر می شوند، خنک نگه داشتن آنها فقط خوب نیست-اگر می خواهید دوام داشته باشند و واقعاً کار کنند، ضروری است. طرحهای با چگالی بالههای بالا وقتی جریان هوای کنترلشدهای دارید، واقعاً میدرخشند، مانند سیستمهایی که از فنها یا دمندهها برای فشار دادن هوا به جایی که باید برود، استفاده میکنند. معمولاً این هیت سینکها از آلومینیوم یا مس ساخته میشوند، زیرا هر دو کار بسیار خوبی برای دور کردن گرما از قسمتهای حساس انجام میدهند.
اما بسته کردن تعداد زیادی باله در داخل همه چیز معکوس نیست. اگر فاصله را به درستی انجام ندهید، حرکت هوا بین بالهها دشوار است و در نهایت خنکسازی مورد نظرتان را مسدود میکنید. طراحان باید دقت کنند که بالهها چقدر به هم نزدیک هستند، چقدر هوا میتواند از آن عبور کند، و چه چیزی برای ساخت آن کاربردی است. اگر مقاومت بیش از حد وجود داشته باشد، فقط چرخ های خود را می چرخانید.
در مجموع، اگر با دستگاههای قدرتمند و جمع و جور سروکار دارید، سینکهای حرارتی با چگالی بالههای بالا بسیار مهم هستند. وقتی نوبت به خنک کردن در موقعیتهای{1}}قدرت بالا میرسد، غلبه بر آنها دشوار است.
اصول طراحی و استراتژی های بهینه سازی
وقتی میخواهید از سینکهای حرارتی با چگالی بالههای بالا حداکثر استفاده را ببرید، نمیتوانید فقط بالههای بیشتری روی هم بچینید و به بهترینها امیدوار باشید. فاصله باله ها مشکل بزرگی است. مطمئناً، بالههای بیشتر به معنای سطح بیشتر است، اما آنها را خیلی نزدیک کنید و فقط جریان هوا را مسدود میکنید. همه چیز در مورد یافتن آن نقطه شیرین{3}}در ضخامت، ارتفاع، و فاصله بین آنها تا زمانی که همه چیز کلیک کند، است.
برای فهمیدن این موضوع، مهندسان اغلب بر شبیهسازیهای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) تکیه میکنند. این ابزارها به شما نشان میدهند که واقعاً چگونه هوا از میان بالهها حرکت میکند و گرما چگونه به بیرون پرتاب میشود.
شکل باله قطعه دیگری از پازل است. باله های مستقیم، باله های پین، باله های لوور شده-همه در موقعیت های مختلف می درخشند. و موادی که انتخاب می کنید نیز بسیار مهم است. مس گرما را بهتر منتقل می کند، اما سبک نیست و قطعا ارزان نیست. آلومینیوم یک جایگزین محکم است که تعادل مناسبی بین عملکرد و قیمت ایجاد می کند.
از درمان های سطحی غافل نشوید. برای مثال، آنودایز کردن میتواند باعث شود که آلومینیوم کمتر خورده شود و گرما را بهتر بتاباند.
پایه هیت سینک نمیتواند خیلی نازک یا خیلی ضخیم باشد-اگر این کار را انجام دهید، گرما به طور یکنواخت پخش نمیشود و برخی از بالهها اصلاً کار زیادی نمیکنند. اتصال هیت سینک به منبع چالش خود است، بنابراین هوشمندانه است که از مواد رابط حرارتی خوب برای صاف نگه داشتن انتقال حرارت استفاده کنید.
در پایان، هدف بسیار ساده است: خنک سازی بهتر بدون ایجاد هزینه های گزاف یا اضافه کردن سردردهای غیر ضروری به طراحی.

هیت سینک آلومینیومی
فن آوری های ساخت برای سینک های حرارتی با چگالی بالا
باله های چوبی (برترین انتخاب):
اگر به دنبال چگالی بالا با باله های نازک و زمین تنگ هستید، باله های اسکیت شده بهترین گزینه برای شما هستند. اساساً، یک تیغه باله ها را مستقیماً از مواد پایه برش می دهد، خم می کند و بلند می کند، بنابراین همه چیز یک قطعه جامد است. این بدان معناست که عملکرد حرارتی عالی{2}}و عدم مقاومت در رابطها دارید که خبر خوبی برای خنکسازی است. کاملا با مس یا آلومینیوم کار می کند.
باله های زیپ:
چگالی بالا می خواهید اما وزن اضافی نمی خواهید؟ با باله های زیپ دار بروید. اینها با تا کردن ورقهای نازک فلزی-معمولاً آلومینیومی-و سپس روی هم چیدن و دوختن آنها ساخته میشوند. آنها برای طرح هایی که نیاز به تعداد زیادی باله های نازک دارند که نزدیک به هم بسته بندی شده اند بدون اینکه چیزها را سنگین کنند بسیار عالی هستند.
آهنگری سرد:
این روش زمانی می درخشد که به ساختارهای باله-با چگالی بالا- نیاز دارید. آهنگری سرد یک قطعه جامد و بدون شکاف{3}}به شما می دهد، بنابراین گرما به طور موثر در سرتاسر انتقال می یابد. عملکرد حرارتی در اینجا به دلیل ساختار یکپارچه آن دشوار است.
مزایای عملکرد و سناریوهای کاربردی
سینک های حرارتی با چگالی باله بالا در مقایسه با طرح های معمولی واقعاً برجسته هستند. آنها در خلاص شدن از شر گرما بسیار عالی هستند زیرا سطح بیشتری برای فرار وجود دارد. به همین دلیل است که آنها را در همه جا در تجهیزات الکترونیکی قدرتمند، مراکز داده و فضاهای تنگ که هر اینچ اهمیت دارد، می بینید. وقتی میتوانید هوا را به زور وارد کنید، میدرخشند، مانند فنها-هوا درست بین بالهها حرکت میکند و گرما را به سرعت بیرون میکشد.
به پردازندهها، پردازندههای گرافیکی، الکترونیک قدرت یا آن ماژولهای الایدی بسیار{0}روشن فکر کنید. اگر می خواهید خنک بمانند و نسوزند، این هیت سینک ها این کار را انجام می دهند. اما آنها در همه جا کامل نیستند. در مکانهایی که هوا به نوعی ثابت مینشیند، مانند بدون هیچ فن، بالهها میتوانند به جای رها کردن آن، گرما را در خود نگه دارند. گاهی اوقات، فاصله گرفتن از باله ها در این موارد بسیار بهتر عمل می کند.
و در اینجا یک چیز دیگر وجود دارد: گرد و غبار دوست دارد در آن شکاف های کوچک انباشته شود. اگر آنها را تمیز نکنید یا از فیلتر استفاده نکنید، قدرت خنک کنندگی آنها کاهش می یابد. با این حال، هیت سینکهای با چگالی بالههای بالا برای خنککنندههای سنگین-میروند. اگر به مدیریت حرارتی جدی نیاز دارید، شکست دادن آنها دشوار است.
چالش ها، روندهای آینده، و مروری بر PowerWinx
سینک های حرارتی با چگالی باله بالا با مجموعه ای از سردردهای خاص خود همراه هستند. قرار دادن این بالهها نزدیک به هم، عبور هوا را سختتر میکند، بنابراین در نهایت به فنهای قویتری نیاز خواهید داشت. این بدان معناست که قبض انرژی بیشتر و سر و صدای بیشتر{2}}هرگز سرگرم کننده نیست. به علاوه، ساختن این سینک های حرارتی دقیقاً ارزان نیست، به خصوص اگر چیزی سفارشی می خواهید. مهندسان واقعاً باید عملکرد خام را با آنچه در دنیای واقعی منطقی است متعادل کنند.
اما اتفاقات زیادی در این فضا می افتد. مواد جدید و روشهای ساخت، سینکهای حرارتی را همیشه بهتر میکنند. مردم در مورد چیزهایی مانند پوششهای گرافن، اتاقهای بخار، و خنککننده ترکیبی هیجانزده هستند-که در حال حاضر توجه زیادی را به خود جلب میکنند. تولید افزودنی یا پرینت سه بعدی نیز همه چیز را متزلزل می کند و به طراحان اجازه می دهد ساختارهای باله ای را که قبلا غیرممکن بود، رویاپردازی کنند.
با کوچکتر و قدرتمندتر شدن همه چیز، صنایع به مدیریت حرارتی بهتری نیاز دارند. سینک های حرارتی با چگالی باله بالا به جایی نمی رسند. در هر صورت، نقش آنها در راه حل های خنک کننده بیشتر می شود.
جدول خلاصه
|
جنبه |
سینک های حرارتی با چگالی بالا |
مزایا |
محدودیت ها |
|
مساحت سطح |
به دلیل باله های متراکم بسیار بالا است |
اتلاف حرارت عالی |
خطر محدودیت جریان هوا |
|
جریان هوا |
به همرفت اجباری نیاز دارد |
خنک کننده کارآمد با فن ها |
همرفت طبیعی ضعیف |
|
تولید |
فرآیندهای پیچیده مانند اسکی |
دقت و عملکرد بالا |
هزینه بالاتر |
|
برنامه های کاربردی |
الکترونیک، ال ای دی، سی پی یو |
ایده آل برای سیستم های فشرده-قدرت بالا |
مشکلات تجمع گرد و غبار |
|
مواد |
آلومینیوم، مس |
هدایت حرارتی بالا |
مس گران و سنگین است |
پاور وینکسیک تولید کننده پیشرو متخصص در راه حل های پیشرفته هیت سینک، از جمله طرح های با چگالی بالا است. با تخصص در فنآوریهای اسکی کردن، اکستروژن، ماشینکاری CNC، و فنآوریهای باند پیوندی، PowerWinx راهحلهای حرارتی{1} با کارایی بالا و مقرون به صرفه{2} را متناسب با نیاز مشتری ارائه میکند. ما بر نوآوری، کیفیت و ساخت دقیق برای حمایت از صنایع تقاضا در سراسر جهان تمرکز می کنیم.

ISO 9001 / IATF 16949

