Co je chladič s vývodovým žebrováním?

Mnoho elektronických zařízení se přehřívá a selhává kvůli špatné tepelné konstrukci. Pokud je váš projekt citlivý na teplotu, musíte si včas vybrat správný chladič.

Chladič s vývodovým žebrováním je chladicí součást, která využívá svislé vývody k odvádění tepla prostřednictvím zvýšené plochy a proudění vzduchu. Často se používá pro husté uspořádání a všesměrové proudění vzduchu.

Pokud navrhujete produkty pro průmyslovou automatizaci, LED nebo kompaktní elektroniku, může použití správného typu chladiče snížit míru poruchovosti a zvýšit účinnost. V tomto článku vám vysvětlím, co je to chladič s vývodovým žebrováním, jaké je jeho srovnání s jinými typy a jak vybrat ten správný.

Co je to kolíkové žebro při přenosu tepla?

Mnoho lidí si špatně vysvětluje, jak žebra v tepelných systémech fungují. Nejde jen o kovové tvary - jde o řízení proudění vzduchu a maximalizaci kontaktní plochy.

Kolíkové žebro v oblasti přenosu tepla je malý válcový nebo čtvercový sloupek, který zvětšuje plochu povrchu součásti, aby účinněji odváděl teplo konvekcí.

Žebra pinů se používají k chlazení komponent, které generují teplo, jako jsou čipy, výkonové tranzistory nebo moduly LED. Tyto vývody rozbíjejí proudění vzduchu a způsobují turbulence. Turbulence zvyšují přenos tepla tím, že účinněji promíchávají vrstvy vzduchu.

Klíčové funkce kolíkových ploutví

Proč používat čepové ploutve v CNC obráběných dílech?

Když navrhujeme hliníkové skříně nebo rámy, naši zákazníci někdy požadují specifické tepelné vlastnosti. Pokud je třeba, aby se teplo rozptylovalo rovnoměrně všemi směry, často doporučuji. kolíčková ploutev¹ struktury. Jsou užitečné zejména v případech, kdy je proudění vzduchu u výrobku nepředvídatelné, například u ručních nebo uzavřených zařízení.

Co je to žebrový chladič?

Mnoho nových zákazníků se mě ptá: "Je žebrový chladič totéž co žebrový chladič?" Odpověď zní: ne tak docela. Slovo "ploutev" je obecné, zatímco "kolíčková ploutev²" je jedním z druhů ploutví.

Lamelový chladič je zařízení, které pomocí rozšířených povrchů (tzv. žeber) odvádí teplo z komponenty, která produkuje teplo, do okolního vzduchu.

Základní myšlenkou každé struktury ploutví je plocha. Čím větší plocha, tím větší kontakt se vzduchem. To znamená lepší chlazení.

Typy ploutví v chladičích

Podle mých zkušeností s klienty z oblasti zdravotnických přístrojů často používám tenká rovná žebra, pokud má přístroj nucené proudění vzduchu (například vestavěný ventilátor). Pokud však chlazení závisí na přirozené konvekci, jsou mnohem účinnější kolíčková nebo rozšířená žebra.

Jaký je rozdíl mezi chladiči s vývodovým žebrováním a chladiči s deskovým žebrováním?

Mnoho inženýrů, se kterými spolupracujeme, chce vyvážit náklady, konstrukce proudění vzduchu³a otisk. Při výběru mezi chladiči s kolíkovými a deskovými žebry je však třeba vzít v úvahu prostředí, ve kterém proudí vzduch.

Chladiče s kolíkovými žebry používají vertikální kolíky pro všesměrové chlazení, zatímco chladiče s deskovými žebry používají ploché desky pro směrové proudění vzduchu a jsou účinnější při nucené konvekci.

Srovnání mezi jednotlivými uživateli

Kdy doporučuji jednotlivé typy?

Pokud klient navrhuje kompaktní zařízení bez místa pro ventilátor - například nositelné zařízení nebo malý fotoaparát -, navrhnu kolíčkové žebrování. Pokud však používají aktivní chlazení (jako ventilátor v průmyslovém regulátoru), obvykle volím desková žebra.

Jaké jsou typy chladičů?

Někdy si kupující myslí, že všechny chladiče jsou stejné, ale existuje mnoho druhů. Výběr špatného typu může způsobit přehřívání nebo zbytečně vynaložený rozpočet.

Mezi hlavní typy chladičů patří kolíkové žebro, deskové žebro, skládané žebro, lepené žebro, ploutev se sklonem⁴a chladiče s tepelnou trubicí. Každý typ vyhovuje specifickému proudění vzduchu a prostorovým podmínkám.

Běžné typy chladičů

Jak pomáhám klientům vybrat správný typ

Obvykle začínám otázkou na následující otázky:

• Stav proudění vzduchu: Je tam ventilátor, nebo je to přirozená konvekce?
• Omezení velikosti: Kolik místa máme na ploutve?
• Výkon: Kolik tepla je třeba odvést?
• Orientace: Je chladič svislý nebo vodorovný?

Na jejich základě doporučuji strukturu, která vyvažuje výkon a náklady. Například u nositelného zdravotního senzoru by se mohla použít malá skloněná ploutev. Průmyslový výkonový zesilovač může používat lepený lamelový chladič s tepelnou trubicí.

Závěr

Výběr správné konstrukce chladiče - zejména kolíčkové vs. deskové žebrování - závisí na průtoku vzduchu, aplikaci a tepelných požadavcích. Správná volba vám může ušetřit práci a problémy s přehříváním.