Dissipador de calor:informações detalhadas sobre dissipadores de calor

A forma mais popular de gerenciamento de calor em máquinas e tecnologias modernas é usar um dissipador de calor. Dissipadores de calor provaram ser equipamentos eletrônicos acessíveis, mas muito eficazes. No entanto, apesar de suas funções impressionantes, a maioria dos engenheiros tende a ignorar o uso desse componente para evitar a dissipação de energia.

Este artigo discutirá como o dissipador de calor funciona e apresentará os dois tipos de dissipadores de calor.

O que é um dissipador de calor?

Um dissipador de calor é um componente eletrônico que evita que os componentes de uma placa de circuito fritem devido ao aumento da capacidade de aquecimento. É feito de placas frias de materiais com boa condutividade térmica.

Geralmente, seus componentes aumentam e direcionam o fluxo de calor para longe de um dispositivo quente, ampliando sua área de trabalho. Depois, expande o fluido que percorre a área alargada, aumentando a taxa de dissipação de calor.

(um dissipador de calor do computador)

Como funciona o dissipador de calor?

Um dissipador de calor de dupla face opera afastando o calor de um componente importante no composto do dissipador de calor. Notavelmente, dependendo das configurações do dissipador de calor, sua operação possui quatro etapas básicas.

• Quando a fonte gera calor

Uma fonte, neste caso, é um sistema eletrônico que gera calor. Portanto, esse calor precisa deixar o sistema funcionando com eficiência. Portanto, use um dissipador de calor e pasta de calor para obter eficiência na transferência de calor. Um dissipador de calor move o calor de uma área concentrada para o dissipador de calor.

(um trocador de dissipador de calor passivo.)

• Quando você precisa transferir calor para mais longe das fontes de calor

Principalmente, para realizar este processo, use tubos de calor. No entanto, em contato direto com componentes elétricos que geram calor, certifique-se de conectar um dissipador de calor ou dissipador de calor.

O calor criado por esses componentes elétricos eventualmente viaja para dentro ou ao redor do composto térmico. Depois disso, o dissipador de calor direcionará o calor para mais longe da fonte de calor por condução natural.

No entanto, o processo de condução natural só pode ser eficiente se os materiais do dissipador de calor forem bons condutores térmicos. Assim, alumínio e cobre são amplamente utilizados para melhorar o desempenho do dissipador de calor.

(aplicando pasta de calor no dissipador de calor)

Quando o calor se espalha por toda parte, o calor afunda

Através da condução natural, o calor gerado viaja naturalmente através de um gradiente de temperatura. Portanto, esse calor deixa uma área com altas temperaturas para temperaturas mais baixas.

• Quando o calor se afasta do dissipador de calor

Notavelmente, esta etapa depende do fluido presente e do gradiente de temperatura do dissipador de calor. Por exemplo, quando o fluido passa pela superfície, ele utiliza convecção e difusão térmica. Como resultado, esses dois processos ajudam a afastar o calor do ambiente. Então, o gradiente de temperatura ajudará a afastar o calor da superfície.

Em todos os momentos, a temperatura do ar ambiente precisa ser mais baixa do que o dissipador de calor. Caso contrário, nenhuma convecção ou gradiente térmico ocorrerá. Esta etapa faz uso da área de superfície. Consequentemente, uma área de superfície mais ampla cria convecção e difusão térmica.

(um close-up de uma placa de circuito impresso sobreposta com um dissipador de calor de alumínio)

Tipo de dissipador de calor

• Dissipadores de calor passivos

Esses dispositivos dependem muito da convecção natural. No entanto, a convecção natural só ocorrerá se houver um fluxo de ar ativo no sistema. O dissipador de calor não precisa de sistemas de controle ou qualquer sistema de alimentação externa para afastar o ar quente.

Normalmente, os dispositivos do sistema nem sempre têm fluxo de ar. Portanto, esse dissipador de calor tem desempenho térmico inferior ao de um dissipador de calor ativo, principalmente quando o dispositivo possui calor excessivo que precisa ser afastado, mas não possui fluxo de ar.

• Dissipador de calor ativo

Este dissipador de calor usa condições externas de resfriamento para aumentar o fluxo de fluido através da superfície quente em sistemas eletrônicos. Por exemplo, quando um ventilador gira, ele envia ar através de um dissipador de calor de espuma de alumínio. Assim, forçando o ar não aquecido a viajar pela superfície. Portanto, aumenta o gradiente térmico, proporcionando resfriamento eficiente ao permitir que mais calor saia do sistema.

(um dissipador de calor de computador de alumínio)

Qual ​​é o dissipador de calor mais eficiente?

Um dissipador de calor de aleta plana feito de alumínio ou um substrato de alumínio é o mais comumente usado. O alumínio possui características que o tornam a melhor escolha em relação às placas de cobre ou dissipadores de calor de prata. Esses recursos incluem; fácil maleabilidade, preço acessível, resistência à corrosão e elétrica, excelente condutividade térmica e elétrica e menor peso.

(dissipadores de calor da CPU de alumínio.)

Uma breve introdução ao substrato de alumínio.

Um substrato de alumínio é simplesmente uma liga de alumínio. Embora o alumínio sem qualquer revestimento exiba excelente resistência à corrosão, as camadas às vezes oferecem proteção adicional em ambientes térmicos selecionados. Além disso, o revestimento de alumínio com materiais avançados como prata melhora sua condutividade térmica e estética. Por isso, é vital para sistemas eletrônicos com muita capacidade de calor.

(imagem mostrando dissipadores de calor de alumínio e cobre.)

Como usar um dissipador de calor de alumínio

• Chassi do robô de alumínio

Um chassi de robô contém todos os componentes elétricos de que o robô precisa. Portanto, todos esses componentes devem ser o mais leves possível. Notavelmente, uma bateria que alimenta o robô e gera calor entre os componentes nos detalhes do projeto elétrico. Portanto, para atenuar o calor, você precisa de um dissipador de calor.

• Framboesa Pi

Um Raspberry Pi, em condições normais, funciona bem por causa da limitação de software que mantém tudo sob temperaturas de trabalho seguras. Claro, isso sem o envolvimento do desempenho do dissipador de calor. No entanto, se você estiver fazendo overclock ou incorporando software personalizado, é necessário um dissipador de calor de qualidade para o circuito elétrico.

Normalmente, o overclocking causa perda de desempenho do dispositivo causada pela dissipação de calor. Portanto, colocar um dissipador de calor sobre ou próximo ao componente eletrônico que produz calor excessivo ajuda a reduzir o estrangulamento.

(close-up de um dissipador de cobre)

Resumo

Um dissipador de calor possui excelentes características que os tornam um componente eletrônico confiável e fácil de usar. Esperamos que este artigo tenha discutido tudo o que você precisava saber sobre um dissipador de calor.

Além disso, se você estiver interessado em saber mais, entre em contato conosco!