
5 Cara Memilih Heat Sink yang Tepat
Setiap orang yang pernah bekerja dengan komponen elektronik tahu bahwa, secara umum panas adalah musuh kinerja. Dalam hal elektronik, panas yang berlebihan dapat mencegah komponen beroperasi pada tingkat optimal atau dapat menyebabkan kerusakan permanen pada komponen dan bagian sekitarnya yang dapat menyebabkan kegagalan.
Salah satu metode yang terbukti benar untuk mengelola dan menetralkan panas yang dihasilkan dari komponen modern adalah penggunaan heat sink penukar panas aluminium multi-sirip (biasanya) yang membantu menghilangkan energi panas secara lebih efektif.
Pada artikel ini, kita akan memberikan cara memilih heat sink dan melihat beberapa faktor desain, material, dan aplikasi yang mendorong desain heat sink modern.
Hukum Fourier tentang Konduksi Panas
Pada tingkat dasar, ide heat sink cukup sederhana karena dengan memasang heat sink ke komponen yang menghasilkan energi panas dalam jumlah besar akan secara efektif meningkatkan luas permukaan komponen tersebut.
Komponen tersebut, yang bersuhu lebih tinggi, kemudian akan mentransfer energi panas ke lingkungan yang bertemperatur lebih rendah (biasanya, udara meskipun dalam beberapa kasus bisa berupa air atau minyak khusus).
Konsep ini diatur oleh rumus sederhana, yang dikenal sebagai Hukum Fourier tentang Konduksi Panas yang ditulis sebagai berikut:
Dalam rumus ini, q k adalah laju perpindahan panas dan sebanding dengan produk gradien suhu dan luas penampang tempat panas dipindahkan.
Sederhananya semakin besar perbedaan suhu antara objek (dalam aplikasi kita, komponen penghasil panas) dan lingkungan sekitarnya (udara atau bahan lain di sekitar unit pendingin) dan semakin besar unit pendingin, semakin cepat panas akan dinetralisir.
1. Desain Wastafel Panas
Bahan yang paling umum digunakan dalam heat sink adalah aluminium. Ini karena aluminium menawarkan sifat konduktivitas termal yang baik.
Selain itu, jenis heatsink aluminium yang paling umum adalah manufaktur melalui ekstrusi proses memaksa aluminium mengalir melalui cetakan berbentuk.
Ini biasanya merupakan proses manufaktur berbiaya rendah dan menawarkan kualitas kinerja yang sesuai untuk sebagian besar aplikasi. Tetapi perlu dicatat bahwa metode ekstrusi pembuatan heatsink memang memiliki batasan, terutama dalam hal ukuran.
Sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa ada batasan lebar ekstrusi.
Ketika heat sink besar diperlukan, katakanlah untuk turbin di pembangkit listrik, mereka biasanya diproduksi melalui ikatan (beberapa komponen dibangun sepotong demi sepotong dan dihubungkan bersama).
2. Pendingin Tembaga
Bahan populer lainnya untuk heat sink adalah tembaga. Tembaga memiliki kemampuan konduktivitas termal yang luar biasa (sekitar 400 W/m•K untuk tembaga murni, yaitu sekitar dua kali lipat dari aluminium) ini juga tahan korosi.
Pada sisi negatifnya, ini jauh lebih padat daripada aluminium, dan karenanya lebih berat, yang menjadikannya pilihan yang buruk untuk aplikasi yang sensitif terhadap berat. Ini juga jauh lebih mahal daripada aluminium.
3. Perlawanan Panas Wastafel Panas
Memilih bahan untuk heat sink Anda sangat bergantung pada satu faktor - ketahanan termal. Resistansi termal adalah kemampuan panas untuk mengalir dari komponen Anda dan ke sekelilingnya. Anda perlu mempertimbangkan resistensi di seluruh desain.
Misalnya hambatan dari komponen terhadap kemasannya, kemasan terhadap bahan perekat, bahan perekat terhadap heat sink, dan heat sink terhadap udara.
Ketika semua angka ini ditambahkan, itu akan memberi ketahanan termal keseluruhan dan membantu memahami bahan apa yang harus Anda pilih dan seberapa besar heat sink seharusnya.
Anda dapat mengurangi ketahanan termal dengan banyak cara mengganti bahan, menambah atau mengubah desain sirip, menggunakan pasta termal yang dirancang untuk perpindahan panas, bukan sesuatu seperti selotip dua sisi, dll.
4. Heat Sink Aktif vs Heat Sink Pasif
Pertimbangan desain lainnya adalah apakah Anda ingin menggunakan heat sink aktif atau pasif. Sebuah heat sink pasif hanya bergantung pada pembuangan panas radiasi dan setiap gerakan udara yang terjadi secara alami untuk menghilangkan energi panas.
Heat sink aktif menggunakan komponen tambahan seperti kipas atau pompa untuk secara aktif menghilangkan energi panas dan menggantikannya. Tidak mengherankan, heat sink aktif akan lebih efektif daripada heat sink pasif dengan karakteristik fisik yang serupa.
Akhirnya, ada desain fisik dari heat sink itu sendiri. Jumlah opsi untuk sirip tampaknya tidak terbatas, dengan pilihan umum sirip pin, lurus, dan melebar yang dapat dikonfigurasi dalam pola dan susunan tanpa akhir.
Kinerja sirip ini bergantung pada banyak faktor, dan meskipun umumnya dianggap bahwa peningkatan luas permukaan mengarah pada peningkatan kinerja, itu tidak selalu terjadi dan dapat bergantung pada banyak faktor tambahan seperti ketahanan termal keseluruhan dan cara udara atau cairan mengalir melalui sirip.
0 Response to "5 Cara Memilih Heat Sink yang Tepat"
Posting Komentar