Nowsze
Rurka cieplna kontra komora parowa – zalety, wady i obszary zastosowań
Radiatory to jeden z najważniejszych elementów chłodzenia urządzeń elektronicznych. W przypadku każdego źródła ciepła, którego nie można prawidłowo schłodzić za pomocą własnego chłodzenia kondukcyjnego i które wymaga chłodzenia wydajniejszego niż radiator, niezbędny jest radiator, który odprowadza ciepło ze źródła i rozprasza je poprzez zoptymalizowane przewodzenie lub konwekcję. W tym artykule opisano najpopularniejsze pasywne systemy chłodzenia. typy radiatorów , integracji, dostosowywania oraz sposobu wyboru właściwej produkcji i typu żeberek dla danego zastosowania.
Radiatory płytkowe mogą być tłoczone lub wytłaczane. Radiatory tłoczone są wykonane z blachy, która poddawana jest procesowi tłoczenia progresywnego, w którym detale i funkcjonalność są dodawane do każdego wytłoczonego elementu metalu podczas przechodzenia przez matrycę. Geometrie radiatorów tłoczonych są projektowane dla konkretnych typów obudów elektronicznych, aby zapewnić optymalne dopasowanie i funkcjonalność na płytce PCB. Radiatory te mogą być pasywne lub aktywne, w zależności od dodania wentylatorów, które zazwyczaj służą do zwiększenia przepływu powietrza w całej płytce lub systemie.
Ekstrudowane aluminium jest jedną z najpopularniejszych i najbardziej ekonomicznych metod produkcji. Wytłaczane radiatory Różnią się rozmiarem w zależności od zastosowania – są mniejsze w zastosowaniach na poziomie płytki drukowanej i większe w zastosowaniach o średniej mocy. Mogą być zaprojektowane do chłodzenia pasywnego lub aktywnego, w zależności od kształtu i odstępu między żebrami. Wytłaczane radiatory na poziomie płytki drukowanej są powszechne w obudowach takich jak BGA i FPGA.
Wybór odpowiedniego radiatora wytłaczanego w dużej mierze zależy od pożądanego formatu. Radiatory wytłaczane powstają poprzez stworzenie matrycy profilującej, która określa gęstość, skok i długość żeber, a także wysokość i szerokość podstawy. Zmiękczone aluminium jest wtłaczane w matrycę, tworząc długi pręt, zwany prętem surowym, o tym samym profilu i wymiarach co matryca. Pręt jest następnie cięty na mniejsze, standardowe pręty/prostokąty lub na niestandardowe długości. Są one następnie poddawane obróbce mechanicznej i wykańczaniu, tworząc radiatory dostosowane do indywidualnych potrzeb. Proces ten jest szybki, ekonomiczny i skalowalny; dlatego wiele osób rozważa zastosowanie radiatorów wytłaczanych w pierwszej kolejności, szukając odpowiedniego rozwiązania.
Toczenie to metoda obróbki materiałów wykonanych z jednego kawałka metalu, w której warstwy są częściowo odcinane z górnej części podstawy na cienkie plasterki. Warstwy te są składane prostopadle do podstawy, a proces jest powtarzany okresowo w celu utworzenia żeber. Jednoczęściowa konstrukcja zmniejsza opór cieplny, ponieważ nie ma szwów ani materiałów między żebrami a podstawą. Proces ten pozwala również na uzyskanie dużej gęstości żeber i ich cienkiej geometrii, co przekłada się na większą powierzchnię radiatora i lepsze przenikanie ciepła.
W przeciwieństwie do grzejników wytłaczanych, grzejniki żebrowe nie są uzależnione od oprzyrządowania i wielu kroków; zamiast tego wykorzystują pojedyncze narzędzie skrawające, co obniża koszty oprzyrządowania, zwiększa elastyczność projektowania i przyspiesza prototypowanie.
Radiatory żebrowe to dwuczęściowe zespoły składające się z wytłaczanej lub obrabianej maszynowo podstawy z wgłębieniami lub szczelinami oraz żeberek, które są przymocowane za pomocą kleju przewodzącego ciepło (zazwyczaj epoksydowego lub lutowniczego). Aby poprawić integralność strukturalną i wydajność termiczną, konstrukcje te są czasami lutowane w celu wzmocnienia połączenia termicznego i mechanicznego.
Żebra są zazwyczaj wytłaczane z kręgu lub wycinane z cienkich arkuszy, natomiast podstawa jest zazwyczaj wytłaczana, odlewana ciśnieniowo lub obrabiana maszynowo. Podstawa może również zawierać dodatkowe elementy termoizolacyjne, takie jak wbudowane rurki cieplne lub płyty wyrównujące ciepło, w celu uzyskania wyższej wydajności. Dzięki obsadzeniu większej liczby dłuższych żeber oraz możliwości dodatkowej personalizacji, radiatory klejone zapewniają wyższą wydajność i większą powierzchnię przy mniejszych gabarytach.
Żebra typu Zipper wykonane są z szeregu indywidualnie tłoczonych żeberek z blachy, które są składane i łączone za pomocą zamka błyskawicznego. Długości i odstępy między żebrami różnią się w zależności od matrycy tłoczącej. Żebra mogą być zamknięte, tworząc kanał żebrowy, lub pozostawione otwarte, aby zapewnić wielokierunkowy przepływ powietrza, w zależności od potrzeb danego zastosowania. Żebra są zazwyczaj spawane, lutowane lub epoksydowane do podstawy chłodnicy lub rur cieplnych, tworząc kompletny układ termiczny. Połączenie górnych i dolnych żeber poprawia stabilność mechaniczną i zwiększa trwałość chłodnicy. Żebra typu Zipper oferują wysoki stopień elastyczności projektowania i mogą być stosowane w wysoce zintegrowanych rozwiązaniach wykorzystujących szereg technologii, od wpuszczanych i przenośnych rur cieplnych i paneli wyrównujących ciepło, po wentylatory i duże systemy.
Żebra składane powstają poprzez poddanie arkusza metalu procesowi gięcia, co pozwala na uzyskanie różnorodnych kształtów geometrycznych o większej powierzchni. Chociaż żebra te mogą być stosowane w wielu technologiach, w tym w panelach chłodzonych cieczą, często są one łączone lub lutowane do podstawy, tworząc radiator.
Grzejniki odlewane ciśnieniowo to konstrukcje jednoczęściowe. Produkowane są głównie w dużych ilościach do zastosowań, w których ważna jest waga, wymagana jest doskonała jakość powierzchni lub które charakteryzują się bardzo złożoną geometrią. Rozwiązania te powstają poprzez wlanie stopu przewodzącego ciepło do specjalnej formy o kształcie zbliżonym do gotowego wyrobu, a następnie lekkiej obróbki mechanicznej i wykańczania w celu uzyskania produktu finalnego.
