Recenter
Heatpipe versus dampkamer: voordelen, nadelen en toepassingsgebieden onthuld
Koelplaten zijn een van de meest essentiële componenten voor de koeling van elektronische apparatuur. Voor elke warmtebron die niet voldoende gekoeld kan worden door geleiding en die efficiënter gekoeld moet worden dan met een koelplaat, is een koelplaat nodig om de warmte van de bron af te voeren en te verspreiden via geoptimaliseerde geleiding of convectie. Dit artikel beschrijft de meest populaire typen passieve koelplaten , integratie, aanpassingsmogelijkheden en hoe u de juiste fabricage en het juiste type koelvinnen voor uw toepassing kunt kiezen.
Radiatoren op plaatniveau kunnen gestanst of geëxtrudeerd worden. Gestanste koellichamen worden gemaakt van plaatstaal dat een progressief stansproces ondergaat, waarbij details en functionaliteit worden toegevoegd aan elke metalen stans terwijl deze door de stansmatrijs gaat. Gestanste koellichaamgeometrieën zijn ontworpen voor specifieke elektronische behuizingen om een optimale pasvorm en functie op de printplaat te garanderen. Deze koellichamen kunnen passief of actief zijn, afhankelijk van de toevoeging van ventilatoren, die doorgaans worden gebruikt om de luchtstroom door de printplaat of het systeem te vergroten.
Geëxtrudeerd aluminium is een van de meest populaire en kosteneffectieve productiemethoden. Geëxtrudeerde koelribben variëren in grootte, afhankelijk van de toepassing: kleinere voor printplaattoepassingen en grotere voor toepassingen met een gemiddeld vermogen. Ze kunnen worden ontworpen voor passieve of actieve koeling, afhankelijk van de vorm en de afstand tussen de koelribben. Geëxtrudeerde koelribben voor printplaten worden veel gebruikt in behuizingen zoals BGA's en FPGA's.
De keuze van het juiste geëxtrudeerde koellichaam hangt sterk af van de gewenste vormfactor. Geëxtrudeerde koellichamen worden gemaakt door een profielmatrijs te maken die de vindichtheid, -afstand en -lengte, evenals de basishoogte en -breedte bepaalt. Zacht aluminium wordt in de matrijs gedrukt om een lange staaf te vormen, een zogenaamde ruwe staaf, met hetzelfde profiel en dezelfde afmetingen als de matrijs. De staaf wordt vervolgens gesneden in kleinere standaardvormige staven/rechthoeken of op maat gemaakte lengtes. Deze worden verder bewerkt en afgewerkt om koellichamen op maat te maken. Het proces is snel, kosteneffectief en schaalbaar; daarom overwegen veel mensen eerst geëxtrudeerde radiatoren bij het zoeken naar een oplossing.
Draaien is een methode voor het bewerken van gefabriceerde materialen uit één stuk metaal, waarbij lagen gedeeltelijk van het bovenste deel van de basis in dunne plakjes worden gesneden. Deze lagen worden gevouwen zodat ze loodrecht op de basis staan en het proces wordt periodiek herhaald om de vinnen te creëren. De constructie uit één stuk vermindert de thermische weerstand omdat er geen naden of materialen tussen de vinnen en de basis zitten. Het proces maakt ook hoge vindichtheden en dunne vingeometrieën mogelijk, wat resulteert in een groter radiatoroppervlak en een hogere warmteoverdracht.
In tegenstelling tot geëxtrudeerde radiatoren zijn radiatoren met gedraaide vinnen niet afhankelijk van gereedschap en meerdere stappen; ze maken in plaats daarvan gebruik van één enkel snijgereedschap, wat de gereedschapskosten verlaagt, de ontwerpflexibiliteit verbetert en het prototypen versnelt.
Gebonden koellichamen met vinnen zijn tweedelige constructies bestaande uit een geëxtrudeerde of bewerkte basis met uitsparingen of sleuven en vinnen die bevestigd zijn aan een thermisch geleidende lijm (meestal epoxy of soldeer). Om de structurele integriteit en thermische prestaties te verbeteren, worden deze structuren soms gesoldeerd om de thermische en mechanische verbinding te versterken.
De vinnen worden meestal uit een rol gestanst of uit dunne plaat gesneden, terwijl de basis meestal geëxtrudeerd, gegoten of bewerkt is. De basis kan ook extra thermische integratie bevatten, zoals ingebedde heatpipes of warmte-egalisatieplaten, om hogere prestaties te bereiken. Door meer en langere vinnen en extra maatwerk te ondersteunen, bieden gelijmde radiatoren hogere prestaties en een groter oppervlak in een kleinere footprint.
Vinnenstapels met rits bestaan uit een reeks individueel gestanste vinnen van plaatstaal die worden gevouwen en aan elkaar worden geritst met behulp van een in elkaar grijpende voorziening. De lengte en speling van de vinnen variëren afhankelijk van de stansvorm. De vinnen kunnen worden gesloten om een kanaal met vinnen te vormen of open worden gelaten voor een multidirectionele luchtstroom, afhankelijk van de toepassing. Vinnenstapels worden doorgaans gelast, gesoldeerd of geëpoxeerd aan de radiatorbasis of heatpipes voor een complete thermische constructie. De verbinding van de bovenste en onderste vinnen verbetert de mechanische stabiliteit en maakt de radiator duurzamer. Vinnenstapels met rits bieden een hoge mate van ontwerpflexibiliteit en kunnen worden gebruikt voor sterk geïntegreerde oplossingen met een reeks technologieën, van verzonken en verplaatsbare heatpipes en warmte-egalisatiepanelen tot ventilatoren en grote systemen.
Gevouwen vinnen worden vervaardigd door een metalen plaat te vouwen, waardoor diverse geometrische vormen met een groter oppervlak ontstaan. Hoewel deze vinnen in diverse technologieën kunnen worden gebruikt, waaronder vloeistofgekoelde panelen, worden ze vaak aan een basis gelijmd of gesoldeerd om een koellichaam te vormen.
Gegoten radiatoren zijn constructies uit één stuk. Ze worden voornamelijk in grote aantallen geproduceerd voor toepassingen die gewichtsgevoelig zijn, een superieure oppervlaktekwaliteit vereisen of een zeer complexe geometrie hebben. Deze oplossingen worden gecreëerd door een thermisch geleidende legering in een op maat gemaakte mal met een bijna perfecte vorm te gieten, gevolgd door lichte bewerking en afwerking om het eindproduct te verkrijgen.
