Cititorii ca tine ajută la sprijinirea MUO. Când efectuați o achiziție folosind link-uri de pe site-ul nostru, este posibil să câștigăm un comision de afiliat.
Supraîncălzirea este problematică pentru dispozitivele dvs.; de aceea, îndepărtarea căldurii este vitală pentru a controla temperatura dispozitivelor electronice sau a surselor de căldură similare.
Radiatoarele de căldură sunt folosite în dispozitivele electronice pentru a absorbi energia termică în mediu și pentru a vă răci dispozitivele. Dar ce este exact un radiator și cum funcționează?
Cum se produce căldura în dispozitivele și sistemele electronice
În epoca modernă, suntem înconjurați de sisteme electronice și gadget-uri. De la un cip cu microprocesor până la o stație de emițător-recepție de bază (BTS) pentru sistemele de comunicații mobile, produsele electronice au nevoie de energie electrică pentru a funcționa.
În timp ce o parte din această putere este utilizată pentru operarea dispozitivului, restul este disipată (în funcție de eficiența dispozitivului), mai ales sub formă de căldură.
Cu toate acestea, din cauza miniaturizării dispozitivelor, dispozitivele electronice nu pot acumula căldură și trebuie să scufunde această energie termică în mediu. În acest scop, sunt adesea folosite radiatoare.
Ce este un radiator?
Un radiator este o parte aplicată unui dispozitiv electronic fierbinte pentru a-și absorbi căldura prin conducție și apoi pentru a arunca această energie în mediul ambiant prin convecție și radiație. O structură comună a unui radiator este prezentată mai jos:
Dispozitivele electronice sunt proiectate în așa fel încât o interfață minimă și materiale conductoare termic sunt utilizate pentru a conecta o sursă generatoare de căldură și un radiator, astfel încât căldura să nu se poată acumula în interiorul dispozitiv. Radiatoarele de căldură sunt proiectate astfel încât să ofere o cale cu rezistență termică scăzută către dispozitivele pentru îndepărtarea căldurii.
Mecanism radiator
Radiatoarele de căldură sunt realizate din materiale conductoare termic, cel mai frecvent Aluminiu (conductivitate termică: 237 W/m K). Aluminiul este un metal ieftin în comparație cu alte materiale conductoare termic, cum ar fi argintul și aurul.
Căldura dintr-o carcasă electronică relativ mică este absorbită de o placă metalică plată prin conducție. Conducerea este adesea facilitată prin aplicarea a pasta termica între carcasa exterioară a dispozitivului electronic și radiatorul. Acest lucru asigură un contact fizic adecvat cu pasta cu conductivitate termică ridicată.
Căldura dintr-o carcasă electronică relativ mai mică este menită să se răspândească pe suprafața mai mare a radiatorului prin conducție.
Cu toate acestea, energia termică suferă o rezistență la căldură la răspândire atunci când o suprafață mai mică a sursei de căldură intră în contact fizic cu o suprafață mai mare a radiatorului. De aceea, este important să se controleze rezistența la răspândire prin alegerea grosimii de contact adecvate a plăcii de bază a radiatorului.
Un radiator cu rezistență minimă la răspândire asigură că căldura este distribuită aproape uniform pe placa de bază și aripioare. Astfel, suprafața radiatorului este utilizată eficient. Cu toate acestea, calcularea rezistenței la răspândire este în afara domeniului de aplicare al acestui articol.
Pe cealaltă parte a plăcii de bază a radiatorului, multe aripioare metalice sunt folosite pentru a oferi o suprafață crescută pentru convecția termică a căldurii. Aripioarele nu sunt plasate prea aproape una de cealaltă, deoarece acest lucru poate împiedica capacitatea fluidului, adică aerul, în cele mai multe cazuri, să curgă liber între aripioare pentru a disipa căldura.
Natural vs. Răcire forțată
Răspândirea uniformă a căldurii la baza radiatorului utilizează întreaga suprafață furnizată de aripioare pentru a arunca căldură în aerul ambiental folosind fie convecția naturală, fie convecția aerului forțat.
Convecția naturală este un proces în care aerul înconjurător transportă energia termică din aripioarele radiatorului folosind fluxul natural de fluid, adică neaplicarea presiunii printr-o sursă externă. În acest proces, fluxul sau viteza moleculelor de fluid este lentă.
În metoda de convecție forțată pentru schimbul de căldură, o suflantă sau un ventilator este utilizat pentru a crește viteza de curgere a fluidului prin suprafața de pe aripioarele radiatorului. Sau o DC sau un ventilator PWM poate fi folosit.
Fluxul de aer crescut are ca rezultat mai multă căldură transportată de radiatorul. De obicei, convecția forțată este utilizată în cazurile în care este necesară îndepărtarea multă putere termică sau în cazul în care este necesar un radiator mai mic într-un proiect.
Alături de convecție, radiația de căldură de la radiatorul este, de asemenea, destul de utilă în eliminarea căldurii din radiatorul. De obicei, radiatoarele sunt colorate în negru, crescând capacitatea lor de radiație termică.
Radiatoarele de căldură îți mențin dispozitivele la rece și funcționează
Un radiator este un gadget esențial pentru funcționarea fiabilă a unui dispozitiv electronic. Fără ele, smartphone-urile noastre avansate, computerele de mare putere și chiar și luminile LED nu vor funcționa așa cum este prevăzut din cauza supraîncălzirii.
