Hvad er en pin fin-køleplade?

Mange elektroniske enheder overophedes og går i stykker på grund af dårligt termisk design. Hvis dit projekt er følsomt over for temperatur, skal du vælge den rigtige køleplade tidligt.

En pin fin-køleplade er en kølekomponent, der bruger lodrette stifter til at sprede varmen gennem øget overfladeareal og luftstrøm. Den bruges ofte til tætte layouts og luftstrøm i alle retninger.

Hvis du designer produkter til industriel automatisering, LED'er eller kompakt elektronik, kan den rigtige type køleplade reducere fejlraten og forbedre effektiviteten. I denne artikel forklarer jeg, hvad en pin fin-køleplade er, hvordan den kan sammenlignes med andre typer, og hvordan man vælger den rigtige.

Hvad er en pin-finne i varmeoverførsel?

Mange mennesker misforstår, hvordan finner fungerer i termiske systemer. Det handler ikke kun om metalformer - det handler om at kontrollere luftstrømmen og maksimere kontaktområdet.

En pin-finne i varmeoverførsel er en lille cylindrisk eller firkantet stolpe, der øger overfladearealet på en komponent for at sprede varmen mere effektivt gennem konvektion.

Pin-finner bruges til at køle komponenter, der genererer varme, som f.eks. chips, effekttransistorer eller LED-moduler. Pindene bryder luftstrømmen op og skaber turbulens. Turbulens øger varmeoverførslen ved at blande luftlagene mere effektivt.

Nøglefunktioner for Pin Fins

Hvorfor bruge Pin Fins i CNC-bearbejdede dele?

Når vi designer aluminiumshuse eller -rammer, kræver vores kunder nogle gange specifikke termiske egenskaber. Hvis varmen skal spredes lige meget i alle retninger, anbefaler jeg ofte pin-finne¹ strukturer. De er især nyttige, når produktet har en uforudsigelig luftstrøm, som i håndholdte eller lukkede enheder.

Hvad er en køleplade med finner?

Mange nye købere spørger mig: "Er en køleplade med finner det samme som en køleplade med stifter?" Svaret er: ikke helt. Ordet "finne" er generelt, mens "pin-finne²" er en slags finne.

En køleplade med finner er en enhed, der bruger forlængede overflader (kaldet finner) til at overføre varme fra en varmeproducerende komponent til den omgivende luft.

Den grundlæggende idé bag enhver finnestruktur er overfladeareal. Jo mere overflade du har, jo mere kontakt med luften. Det betyder bedre køling.

Typer af lameller i kølelegemer

Min erfaring med kunder inden for medicinsk udstyr er, at jeg ofte bruger tynde, lige finner, når udstyret har en tvungen luftstrøm (som en indbygget ventilator). Men når kølingen afhænger af naturlig konvektion, er pin-finner eller udslyngede finner meget mere effektive.

Hvad er forskellen på pin fin- og plate fin-kølelegemer?

Mange af de ingeniører, vi arbejder med, ønsker at afbalancere omkostningerne, Luftstrømsdesign³og fodaftryk. Men når du skal vælge mellem pin- og pladekøleribber, skal du overveje dit luftstrømsmiljø.

Pin fin-køleplader bruger lodrette stifter til retningsbestemt køling, mens pladefinne-køleplader bruger flade plader til retningsbestemt luftstrøm og er mere effektive under tvungen konvektion.

Sammenligning ansigt til ansigt

Hvornår anbefaler jeg hver type?

Når en kunde designer en kompakt enhed uden plads til en blæser - som en bærbar enhed eller et lille kamera - foreslår jeg pin-finner. Men hvis de bruger aktiv køling (som en blæser i en industriel controller), går jeg normalt efter pladefinner.

Hvilke typer kølelegemer findes der?

Nogle gange tror købere, at alle køleplader er ens, men der er mange slags. At vælge den forkerte type kan medføre overophedning eller spildt budget.

Hovedtyperne af kølelegemer omfatter pin-finne, plade-finne, foldet finne, limet finne, skrællet finne⁴og varmerørsassisterede dræn. Hver type passer til en bestemt luftstrøm og pladsforhold.

Almindelige typer af køleplader

Hvordan jeg hjælper klienter med at vælge den rigtige type

Jeg plejer at starte med at spørge om følgende:

• Luftstrømmens tilstand: Er der en ventilator, eller er det naturlig konvektion?
• Grænser for størrelse: Hvor meget plads har vi til finner?
• Udgangseffekt: Hvor meget varme skal fjernes?
• Orientering: Er kølepladen lodret eller vandret?

Baseret på disse anbefaler jeg den struktur, der afbalancerer ydeevne og pris. En bærbar sundhedssensor kan f.eks. bruge en lille skived fin. En industriel effektforstærker kan bruge en bonded fin-køleplade med et varmerør.

Konklusion

At vælge det rigtige køleplade-design - især pin vs. pladefinne - afhænger af luftstrøm, anvendelse og termiske krav. Det rigtige valg kan spare dig for omarbejde og problemer med overophedning.