Diseño de disipador de calor
ÉlEl disipador es una de las partes más importantes en la gestión térmica, debemos considerar los siguientes factores al diseñar el disipador térmico.
1.Densidad de flujo de calor de la fuente de calor
2.Requisitos de temperatura para los componentes de calefacción
3. mantener alejado el zoom del producto
4.Fuerza de apriete de la instalación del disipador de calor
5. costo de fabricación
6.Requisitos de diseño industrial
Acerca de la densidad de flujo de calor de la fuente de calor:
El modo de transferencia de calor de los componentes de calefacción a los disipadores de calor es la conducción de calor. Generalmente, el área del sustrato del disipador de calor será mayor que el área de calentamiento de los componentes de calentamiento. Cuando la densidad del flujo de calor de los componentes es grande, aparecerá la influencia de la resistencia a la propagación en la transferencia de calor.
Resistencia a la propagación significa que cuando la diferencia de área entre la fuente de calor y la placa inferior es grande, el calor se propaga desde el centro de la fuente de calor hasta el borde para formar la resistencia térmica. Podemos usar la siguiente simulación de ejemplo para describir cómo considerar la propagación térmica Resistencia en el diseño del disipador de calor.
Información básica:
temperatura de trabajo: 20 ℃
modo de enfriamiento: convección forzada
caudal de aire: 5CFM
chip TDP: 20W
módulo de chip: bloque simplificado, conductividad térmica:15 W/m.K
dimensión del disipador de calor: 40 * 40 * 20 MM
Material TIM: solo para diseño de disipador térmico, sin configuración de material TIM en simulación
Usamos chips de 2 tamaños de 30 * 30 mm y 10 * 10 mm, a continuación se muestra el resultado:
Y la resistencia a la propagación del tamaño de dos chips es la siguiente:
30 mm * 30 mm ： Pdens=20/30/30=0.022 W / mm2=2.22 W / cm2
10 mm * 10 mm: Pdens=20/10/10=0,2 W / mm2=20 W / cm2
Como puede ver, después de que se reduce el tamaño del chip, el flujo de calor aumenta 9 veces. Sin realizar ningún cambio en el disipador de calor, el chip aumentó en aproximadamente 8 ° C. La resistencia térmica del disipador de calor aumentó de 2,18 C / w a 2,59 C / W, y la resistencia térmica general del disipador de calor se deterioró en un 19%.
Distribución de la temperatura de la superficie del disipador de calor del chip de 10 * 10 mm de tamaño:
Distribución de la temperatura de la superficie del disipador de calor del chip de 30 * 30 mm de tamaño:
Debido a la existencia de propagación de la resistencia térmica, cuando el flujo de calor del chip es alto, la temperatura en el borde del radiador será significativamente más baja que en el chip. La eficiencia de utilización en el borde del radiador disminuye. Por lo tanto, esto debe tenerse en cuenta al diseñar los disipadores de calor.
Las soluciones térmicas para todas las industrias son muy importantes ya que la potencia es cada vez más alta, Sinda Thermal puede proporcionar variedades de disipadores de calor y enfriadores que incluyen disipador de calor extruido de aluminio, disipador de calor de alto rendimiento, disipador de calor de cobre, disipador de calor de aleta biselada, placa de refrigeración líquida y disipador de calor de tubo de calor. por favor contáctenos si tiene alguna pregunta sobre la solución térmica.
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