مقدمه

خنک نگه داشتن وسایل الکترونیکی فقط مهم نیست-بلکه در ابزارهای امروزی کاملاً ضروری است. همانطور که دستگاه‌ها کوچک‌تر می‌شوند و ظرفیت بیشتری دارند، مواردی مانند پردازنده‌ها، ماژول‌های برق، LED‌ها و تنظیم‌کننده‌های ولتاژ گرمای بیشتری تولید می‌کنند. اگر آن گرما را تحت کنترل نداشته باشید، دستگاه شما شروع به کار می کند، مخازن قابل اطمینان، و در بدترین موارد، در نهایت با اجزای سرخ شده ای مواجه می شوید که هرگز بر نمی گردند.

اینجاست که هیت سینک ها وارد می شوند. آنها همه جا هستند، زیرا یک کار را واقعاً خوب انجام می دهند: گرما را از یک قطعه جدا می کنند و آن را به هوا می ریزند. ترفند این است که هیت سینک را به اندازه کافی بزرگ کنید-بنابراین سطح زیادی وجود داشته باشد تا هوا گرما را از بین ببرد و کل چیز بیش از حد گرم نشود.

شما دو طعم اصلی هیت سینک دارید: غیرفعال و فعال. افراد غیرفعال فقط آنجا می نشینند و بر جریان هوای طبیعی و همرفت تکیه دارند. بدون قطعات متحرک، بدون صدا{2}}بسیار ساده. با این حال، هیت سینک‌های فعال، هوای بیشتری را با فن‌ها یا دمنده‌ها اضافه می‌کنند تا هوای بیشتری را در سراسر سطوح فشار دهند و خنک‌سازی را افزایش دهند.

انتخاب بین منفعل و فعال؟ خوب، باید به این فکر کنید که با چه مقدار گرما روبه‌رو هستید، چقدر فضای دارید، آیا می‌خواهید بی‌صدا باشد یا به صدای فن اهمیتی نمی‌دهید، و چه نوع محیطی دنده شما در آن کار می‌کند. هر نوع با فراز و نشیب‌های خود همراه است، بنابراین مهندسان واقعاً باید گزینه‌های خود را زمانی که در حال برنامه‌ریزی برای مدیریت گرما هستند، بسنجند.

راستش را بخواهید، دانستن نحوه عملکرد هیت سینک های غیرفعال و فعال فقط برای افراد عصبی نیست-برای انتخاب سیستم خنک کننده مناسب مهم است، چه در حال ساخت رایانه، تجهیزات مخابراتی، سیستم های خودرو یا ماشین های صنعتی باشید. اگر این بخش را به درستی دریافت نکنید، همه چیز ممکن است از بین برود.

سینک های حرارتی غیر فعال

سینک های حرارتی غیرفعال و مزایای آنها

هیت سینک های غیرفعال، وسایل الکترونیکی را بی سر و صدا و کارآمد، بدون هیچ موتور یا فن خنک می کنند. آنها فقط از اصول اولیه-همرفت طبیعی، رسانش و تشعشع-برای خارج کردن گرما از دستگاه های شما استفاده می کنند. بیشتر آنها از آلومینیوم یا مس ساخته شده‌اند، با باله‌ها یا شکل‌های هوشمندانه‌ای که گرما را پخش می‌کنند و اجازه می‌دهند به هوا برود.

قابلیت اطمینان واقعاً لباس قوی آنهاست. بدون قطعات متحرک به این معنی است که تقریباً هیچ چیز نمی تواند به طور مکانیکی خراب شود، بنابراین شما دوام طولانی مدت-و تقریباً بدون تعمیر و نگهداری خواهید داشت. به همین دلیل است که آنها را در بسیاری از راه‌اندازی‌های صنعتی و وسایل الکترونیکی در فضای باز-مکان‌هایی که می‌خواهید سال به سال کار کنند، پیدا خواهید کرد.

اونا هم کاملا ساکتن بدون چرخش فن، نویز صفر است. ایده آل برای موقعیت هایی که آرامش و سکوت مهم است، مانند سینمای خانگی، تجهیزات صوتی، یا دستگاه های پزشکی که نمی خواهید در پس زمینه وزوز یا چرخیدن داشته باشید.

به علاوه در مصرف انرژی صرفه جویی می کنند. از آنجایی که آنها برای راه اندازی فن ها به برق اضافی نیاز ندارند، کارها را ساده نگه می دارند و قبض برق را کاهش می دهند.

با این حال، آنها معجزه گر نیستند. هیت سینک‌های غیرفعال واقعاً با بارهای گرمایی متوسط ​​می‌درخشند، اما اگر با دنده‌های-سنگین و پرقدرت- سر و کار دارید که شدیداً داغ می‌شوند، این سینک‌ها نمی‌توانند هوای کافی را جابجا کنند. در آن زمان است که مهندسان باید برای ایمن نگه داشتن چیزها-پنکه‌های خنک‌کننده فعال یا سایر سیستم‌ها- را وارد کنند.

هیت سینک های فعال

هیت سینک های فعال و عملکرد خنک کنندگی آنها

هیت سینک های فعال با افزودن فن ها، دمنده ها یا حتی سیستم های خنک کننده مایع تا حدی خنک می شوند. این وسایل اضافی هوای بیشتری را روی پره‌های سینک حرارتی فشار می‌دهند، که کمک می‌کند تا گرما سریع‌تر از خنک‌سازی غیرفعال خارج شود.

متوجه خواهید شد که رایج ترین راه اندازی بسیار ساده است: یک هیت سینک فلزی استاندارد که روی آن یک فن قرار گرفته است. هنگامی که آن فن وارد می شود، هوا را از طریق آن باله ها وارد می کند و انتقال گرما را به دنده های بالا منتقل می کند. به همین دلیل است که هیت سینک‌های فعال در-ابزارهایی با کارایی بالا که گرمای زیادی را تولید می‌کنند-حتی زمانی که در فضاهای تنگ فشرده می‌شوند، بسیار خوب عمل می‌کنند.

به داخل رایانه، کنسول بازی یا تقریباً هر قطعه الکترونیکی سنگین-خود نگاه کنید، هیت سینک فعال را خواهید دید. CPU ها و GPU ها مخصوصاً به آنها متکی هستند تا وقتی سخت کار می کنند چیزها را خنک نگه دارند.

یک مزیت بزرگ دیگر؟ هیت سینک های فعال چگالی توان بالاتری را مدیریت می کنند. وسایل الکترونیکی کوچکتر و قدرتمندتر می شوند، بنابراین گرمای بیشتری در فضاهای کوچک جمع می شود. جریان هوای اضافی ناشی از خنک‌سازی فعال بدون اینکه عرق کند، با آن مقابله می‌کند.

البته، آنها کامل نیستند. قطعات متحرک به این معنی است که فن‌ها ممکن است فرسوده شوند، سر و صدا شوند یا به مقداری TLC در جاده نیاز داشته باشند. آنها همچنین انرژی اضافی را جذب می کنند، که اگر سعی می کنید مصرف انرژی را کم نگه دارید، عالی نیست. با این حال، وقتی نوبت به خنک نگه داشتن اشیا تحت فشار می رسد، هیت سینک های فعال کار را انجام می دهند.

تفاوت های کلیدی طراحی بین خنک کننده غیرفعال و فعال

هنگام مقایسه هیت سینک های غیرفعال و فعال، چندین عامل طراحی بر اثربخشی و مناسب بودن آنها برای کاربردهای مختلف تأثیر می گذارد. یکی از مهم ترین تفاوت ها مدیریت جریان هوا است. هیت سینک های غیرفعال به همرفت طبیعی متکی هستند، به این معنی که هوای گرم از سینک گرما خارج می شود در حالی که هوای خنک جایگزین آن می شود. هیت سینک‌های فعال از فن‌ها یا مکانیسم‌های دیگری برای اجبار حرکت هوا استفاده می‌کنند که سرعت انتقال حرارت را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد.

هندسه هیت سینک نیز نقش مهمی دارد. هیت سینک‌های غیرفعال اغلب دارای باله‌های بزرگ‌تر با فاصله وسیع‌تر هستند تا جریان هوای طبیعی را فراهم کنند. هیت سینک‌های فعال می‌توانند از ساختارهای باله‌ای متراکم‌تر استفاده کنند، زیرا جریان هوای اجباری به عبور هوا از فضاهای تنگ‌تر کمک می‌کند.

اندازه یکی دیگر از موارد مهم است. هیت سینک های غیرفعال اغلب باید بزرگتر باشند تا همان مقدار گرما را به عنوان یک هیت سینک فعال دفع کنند. این می تواند یک محدودیت در دستگاه های الکترونیکی فشرده باشد که در آن فضا محدود است. هیت سینک های فعال ظرفیت خنک کنندگی بالاتری را در جای پای کوچکتر فراهم می کنند.

الزامات قابلیت اطمینان نیز بر انتخاب تأثیر می گذارد. سیستم هایی که باید به طور مداوم برای دوره های طولانی بدون تعمیر و نگهداری کار کنند، ممکن است به دلیل سادگی و دوام، خنک کننده غیرفعال را ترجیح دهند. در مقابل، سیستم‌هایی که حداکثر عملکرد را در اولویت قرار می‌دهند، اغلب از راه‌حل‌های خنک‌کننده فعال با وجود پیچیدگی اضافه استفاده می‌کنند.

هزینه و یکپارچگی سیستم نیز بر تصمیم نهایی تأثیر می گذارد. هیت سینک های غیرفعال عموما ساده تر هستند و به قطعات کمتری نیاز دارند، در حالی که سیستم های فعال به قطعات اضافی مانند فن ها، اتصالات برق و مدارهای کنترل نیاز دارند.

انتخاب هیت سینک مناسب برای کاربرد شما

انتخاب هیت سینک مناسب فقط یک تصمیم سریع نیست-به فکر کردن نیاز دارد. مهندسان باید ببینند که دستگاه چقدر گرما می دهد، دمای اطراف چگونه است، چقدر جریان هوا دارید، اندازه سخت افزار، و چقدر می خواهید چیزها قابل اعتماد باشند.

اگر با وسایلی با قدرت کم تا متوسط ​​سر و کار دارید و می‌خواهید کار بی‌صدا با طول عمر بالا داشته باشید، سینک‌های حرارتی غیرفعال معمولاً راه حلی هستند. آنها را در چراغ‌های LED، واحدهای منبع تغذیه، و وسایل الکترونیکی تعبیه‌شده در چرخ دنده‌های صنعتی مشاهده می‌کنید.

اما زمانی که نیاز دارید گرمای زیادی را به سرعت تخلیه کنید-سی پی یوهای کامپیوتر، کارت های گرافیک، سخت افزارهای مخابراتی یا مبدل های سنگین{1}در سیستم های انرژی تجدیدپذیر{2}}فکر کنید.

محیط زیست را هم فراموش نکنید. گرد و غبار، ارتعاش و دماهای شدید می توانند فن ها را در سیستم های خنک کننده فعال خراب کنند. بنابراین، در شرایط سخت، سینک‌های حرارتی غیرفعال، همه چیز را قابل اعتمادتر نگه می‌دارند.

در پایان، هر دو نوع امروزه در الکترونیک بسیار مهم هستند. وقتی مهندسان واقعاً بدانند که هر کدام چگونه کار می‌کنند و در چه چیزی خوب هستند، می‌توانند سیستم‌های مدیریت حرارتی بسازند که دستگاه‌ها را به خوبی کار کنند، کارایی را افزایش دهند و مطمئن شوند همه چیز بیشتر دوام می‌آورد.

جدول خلاصه

درباره PowerWinx

PowerWinx سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته-برای وسایل الکترونیکی می‌سازد. ما همه چیز را از هیت سینک های باله دار آلومینیومی گرفته تا هیت سینک های مهر و موم شده، قالب-، لحیم کاری شده، و صفحات سرد مایع با اصطکاک جوش داده شده را مدیریت می کنیم. با سال‌ها دانش مهندسی-چگونه و{5}}تولید درجه یک، راه‌حل‌های خنک‌کننده سفارشی برای پروژه‌های الکترونیک قدرت، مخابرات، تجهیزات صنعتی و انرژی‌های تجدیدپذیر در سراسر جهان طراحی می‌کنیم.

ISO 9001 / IATF 16949