¿Qué es un disipador térmico de aletas?
Muchos dispositivos electrónicos se sobrecalientan y fallan por culpa de un mal diseño térmico. Si tu proyecto es sensible a la temperatura, tienes que elegir pronto el disipador térmico adecuado.
Un disipador de calor con aletas es un componente de refrigeración que utiliza aletas verticales para disipar el calor mediante una mayor superficie y flujo de aire. Suele utilizarse en diseños densos y con flujo de aire omnidireccional.
Si está diseñando productos para automatización industrial, LED o electrónica compacta, utilizar el tipo adecuado de disipador de calor puede reducir las tasas de fallo y mejorar la eficiencia. En este artículo, explicaré qué es un disipador de calor con aletas, en qué se diferencia de otros tipos y cómo elegir el adecuado.
¿Qué es una aleta de espiga en la transferencia de calor?
Mucha gente no entiende cómo funcionan las aletas en los sistemas térmicos. No se trata sólo de formas metálicas, sino de controlar el flujo de aire y maximizar el área de contacto.
En la transferencia de calor, una aleta es un pequeño poste cilíndrico o cuadrado que aumenta la superficie de un componente para disipar el calor de forma más eficaz por convección.
Las aletas se utilizan para refrigerar componentes que generan calor, como chips, transistores de potencia o módulos LED. Estas aletas rompen el flujo de aire, provocando turbulencias. La turbulencia aumenta la transferencia de calor al mezclar capas de aire de forma más eficaz.
Funciones clave de las aletas
| Función | Descripción |
|---|---|
| Aumentar la superficie | Más superficie significa más calor que puede pasar del metal al aire circundante. |
| Promover las turbulencias | Crea una interrupción del flujo de aire para mejorar la convección. |
| Activar la refrigeración omnidireccional | Funciona bien aunque el aire no se mueva en línea recta. |
¿Por qué utilizar aletas de pasador en piezas mecanizadas por CNC?
Cuando diseñamos carcasas o marcos de aluminio, a veces nuestros clientes exigen propiedades térmicas específicas. Si el calor debe disiparse por igual en todas direcciones, suelo recomendar aleta1 estructuras. Son especialmente útiles cuando el producto tiene un flujo de aire impredecible, como en dispositivos portátiles o cerrados.
¿Qué es un disipador térmico de aletas?
Muchos nuevos compradores me preguntan: "¿Es lo mismo un disipador de calor de aleta que una aleta de espiga?". La respuesta es: no exactamente. La palabra "aleta" es general, mientras que "aleta2" es un tipo de aleta.
Un disipador de calor de aletas es un dispositivo que utiliza superficies extendidas (llamadas aletas) para transferir el calor de un componente generador de calor al aire circundante.
La idea básica de cualquier estructura de aletas es la superficie. Cuanta más superficie, más contacto con el aire. Eso significa mejor refrigeración.
Tipos de aletas en disipadores de calor
| Tipo de aleta | Descripción | Aplicación |
|---|---|---|
| Aleta recta | Paredes verticales delgadas, a menudo en hileras | Flujo de aire direccional, como los ventiladores |
| Aleta | Postes cortos, cuadrados o redondos | Refrigeración omnidireccional, espacio compacto |
| Aleta abocinada | Más separados en los extremos | Convección natural |
| Aleta de lamas | Pequeñas ranuras o pliegues en cada aleta | Sistemas de alto rendimiento |
En mi experiencia con clientes de dispositivos médicos, suelo utilizar aletas rectas delgadas cuando el dispositivo tiene un flujo de aire forzado (como un ventilador incorporado). Pero cuando la refrigeración depende de la convección natural, las aletas de espiga o las aletas abocinadas son mucho más eficaces.
¿Cuál es la diferencia entre los disipadores de aleta de espiga y los de aleta de placa?
Muchos de los ingenieros con los que trabajamos quieren equilibrar costes, diseño del flujo de aire3y tamaño. Sin embargo, a la hora de elegir entre disipadores de calor con aletas de espiga y de placa, debe tener en cuenta el entorno de flujo de aire.
Los disipadores de aletas de espiga utilizan espigas verticales para una refrigeración omnidireccional, mientras que los disipadores de aletas de placa utilizan placas planas para un flujo de aire direccional y son más eficientes por convección forzada.
Comparación cara a cara
| Característica | Disipador de calor Pin Fin | Disipador de calor de aletas |
|---|---|---|
| Dirección del flujo de aire | Omnidireccional | Lineal/Direccional |
| Superficie | Alta (aletas multidireccionales) | Alta (dependiendo de la densidad) |
| Ideal para | Convección natural o aire aleatorio | Flujo de aire forzado (ventiladores) |
| Proceso de fabricación | Más complejas (CNC o fundición) | Más fácil (extrusión, CNC) |
| Coste | Normalmente más alto | Generalmente inferior |
¿Cuándo recomiendo cada tipo?
Cuando un cliente diseña un dispositivo compacto sin espacio para un ventilador -como un wearable o una cámara pequeña- le sugiero aletas de espiga. Pero si utilizan refrigeración activa (como un ventilador en un controlador industrial), suelo optar por aletas de placa.
¿Cuáles son los tipos de disipadores térmicos?
A veces los compradores piensan que todos los disipadores de calor son iguales, pero hay muchos tipos. Elegir el tipo equivocado puede provocar sobrecalentamiento o malgastar el presupuesto.
Los principales tipos de disipadores térmicos son la aleta de espiga, la aleta de placa, la aleta plegada y la aleta adherida, aleta cortada4y disipadores asistidos por tubo de calor. Cada tipo se adapta a un flujo de aire y unas condiciones de espacio específicos.
Tipos comunes de disipadores de calor
| Tipo | Descripción | Caso de uso común |
|---|---|---|
| Aleta | Alfileres pequeños en forma de bloque | Convección natural, espacios reducidos |
| Aleta de placa | Placas planas verticales | Sistemas de flujo de aire forzado |
| Aleta desnatada | Aletas talladas directamente de un bloque macizo | Dispositivos compactos de alto rendimiento |
| Aleta plegada | Chapas finas plegadas en forma de aleta | Aplicaciones ligeras y de bajo coste |
| Bonded Fin | Aletas pegadas o soldadas a la base | Unidades más grandes, diseños personalizados |
| Tubo de calor | Tubos con fluido de trabajo para transferir eficazmente el calor | Alta transferencia de calor, cargas térmicas desiguales |
Cómo ayudo a los clientes a elegir el tipo adecuado
Suelo empezar preguntando lo siguiente:
- Estado del flujo de aire: ¿Hay ventilador o es convección natural?
- Límites de tamaño: ¿Cuánto espacio tenemos para las aletas?
- Potencia: ¿Cuánto calor hay que eliminar?
- Orientación: ¿El disipador de calor es vertical u horizontal?
Basándome en ellas, recomiendo la estructura que equilibre rendimiento y coste. Por ejemplo, un sensor de salud portátil puede utilizar una aleta pequeña. Un amplificador de potencia industrial puede utilizar un disipador de aletas unidas con un tubo de calor.
Conclusión
La elección del diseño adecuado del disipador térmico, especialmente si se trata de un disipador con aletas en espiga o en placa, depende del flujo de aire, la aplicación y las exigencias térmicas. Hacerlo bien puede ahorrarle trabajo y problemas de sobrecalentamiento.
-
Explore este enlace para comprender la mecánica y las ventajas de las aletas de espiga para mejorar la eficacia de la transferencia de calor.↩
-
Obtenga más información sobre los disipadores de calor de aleta de espiga y sus ventajas únicas en soluciones de refrigeración compactas.↩
-
Aprenda cómo influye el diseño del flujo de aire en el rendimiento del disipador de calor, algo crucial para seleccionar el tipo adecuado para su proyecto.↩
-
Conozca los disipadores de calor de aleta rebajada y por qué son los preferidos para dispositivos compactos de alto rendimiento.↩
Spanish 
English 
Arabic 
Japanese 
Russian 
Korean 
French 
Dutch 
Czech 
Danish 
Bulgarian 
Estonian 
Finnish 
German 
Hungarian 
Ukrainian 