Mikä on nastalevyinen jäähdytyselementti?
Monet elektroniset laitteet ylikuumenevat ja vikaantuvat huonon lämpösuunnittelun vuoksi. Jos projektisi on herkkä lämpötilalle, sinun on valittava oikea jäähdytyselementti ajoissa.
Nastalevyinen jäähdytyselementti on jäähdytyskomponentti, joka käyttää pystysuoria nastoja lämmön haihduttamiseen suuremman pinta-alan ja ilmavirran avulla. Sitä käytetään usein tiheissä asetteluissa ja kaikensuuntaisessa ilmavirtauksessa.
Jos suunnittelet tuotteita teollisuusautomaatioon, LEDeihin tai pienikokoiseen elektroniikkaan, oikeanlaisen jäähdytyselementin käyttö voi vähentää vikojen määrää ja parantaa tehokkuutta. Tässä artikkelissa selvitän, mikä on tappipilarijäähdytyselementti, miten sitä verrataan muihin tyyppeihin ja miten oikea jäähdytyselementti valitaan.
Mikä on tappipinni lämmönsiirrossa?
Monet ihmiset ymmärtävät väärin, miten lamellit toimivat lämpöjärjestelmissä. Kyse ei ole vain metallisista muodoista, vaan ilmavirran ohjaamisesta ja kosketuspinta-alan maksimoimisesta.
Lämmönsiirrossa tappipinni on pieni sylinterin tai neliön muotoinen pylväs, joka lisää komponentin pinta-alaa lämmön tehokkaamman johtamisen varmistamiseksi konvektion avulla.
Liitinripoja käytetään lämpöä tuottavien komponenttien, kuten sirujen, tehotransistorien tai LED-moduulien jäähdyttämiseen. Nämä nastat hajottavat ilmavirran ja aiheuttavat turbulenssia. Turbulenssi lisää lämmönsiirtoa sekoittamalla ilmakerroksia tehokkaammin.
Pin Finsin tärkeimmät toiminnot
Toiminto | Kuvaus |
---|---|
Pinta-alan lisääminen | Suurempi pinta-ala tarkoittaa, että enemmän lämpöä voi siirtyä metallista ympäröivään ilmaan. |
Edistää turbulenssia | Luo ilmavirtauksen häiriöitä konvektion tehostamiseksi. |
Omnidirektionaalisen jäähdytyksen ottaminen käyttöön | Toimii hyvin, vaikka ilma ei liikkuisi suoraviivaisesti. |
Miksi käyttää tappisuojia CNC-työstetyissä osissa?
Kun suunnittelemme alumiinikoteloita tai -kehyksiä, asiakkaamme vaativat joskus erityisiä lämpöominaisuuksia. Jos lämmön on purkauduttava tasaisesti kaikkiin suuntiin, suosittelen usein seuraavaa nasta evä1 rakenteet. Niistä on hyötyä erityisesti silloin, kun tuotteen ilmavirta on arvaamaton, kuten kädessä pidettävissä tai suljetuissa laitteissa.
Mikä on lamellijäähdytin?
Monet uudet ostajat kysyvät minulta: "Onko lamellijäähdytin sama kuin tappipintainen lamelli?". Vastaus on: ei aivan. Sana "finn" on yleinen, kun taas "nasta evä2" on eräänlainen evä.
Lamellien jäähdytyselementti on laite, joka käyttää laajennettuja pintoja (joita kutsutaan lamelleiksi) siirtämään lämpöä pois lämpöä tuottavasta komponentista ympäröivään ilmaan.
Kaikkien evärakenteiden perusajatuksena on pinta-ala. Mitä enemmän pintaa, sitä enemmän kosketusta ilman kanssa. Se tarkoittaa parempaa jäähdytystä.
Lämpölevyjen evätyypit
Fin Tyyppi | Kuvaus | Hakemus |
---|---|---|
Suora evä | Ohuet pystysuorat seinät, usein rivissä | Suuntaava ilmavirta, kuten tuulettimet |
Pin Fin | Lyhyet pylväät, neliskanttiset tai pyöreät | Suuntaamaton jäähdytys, kompakti tila |
Leveä suomi | Leveämpi etäisyys toisistaan päissä | Luonnollinen konvektio |
Louvered Fin | Pikkuruisia rakoja tai taitteita jokaisessa evässä. | Suorituskykyiset järjestelmät |
Lääkintälaiteasiakkaiden kanssa käyttämäni kokemuksen mukaan käytän usein ohuita suoria lamelleja, kun laitteessa on pakotettu ilmavirtaus (kuten sisäänrakennettu tuuletin). Mutta kun jäähdytys on riippuvainen luonnollisesta konvektiosta, tappi- tai levenevät lamellit ovat paljon tehokkaampia.
Mitä eroa on tappi- ja levyrakenteisten jäähdytyslevyjen välillä?
Monet insinöörit, joiden kanssa työskentelemme, haluavat tasapainottaa kustannuksia, ilmavirtauksen suunnittelu3ja jalanjälki. Mutta kun valitset tappi- ja levyripojen jäähdytyslevyjen välillä, sinun on otettava huomioon ilmavirtaympäristösi.
Nasta-ripojen jäähdytyslevyissä käytetään pystysuoria nastoja, jotka jäähdyttävät kaikkisuuntaisesti, kun taas levyripojen jäähdytyslevyissä käytetään tasaisia levyjä, jotka suuntaavat ilmavirtaa ja ovat tehokkaampia pakotetussa konvektiossa.
Head-to-Head-vertailu
Ominaisuus | Pin Fin jäähdytyselementti | Levy Fin jäähdytyselementti |
---|---|---|
Ilmavirran suunta | Omnidirektionaalinen | Lineaarinen/suuntainen |
Pinta-ala | Korkea (monisuuntaiset evät) | Korkea (tiheydestä riippuen) |
Ihanteellinen | Luonnollinen konvektio tai satunnainen ilma | Pakotettu ilmavirta (puhaltimet) |
Valmistusprosessi | Monimutkaisempi (CNC tai valu) | Helpompaa (suulakepuristus, CNC) |
Kustannukset | Yleensä korkeampi | Yleensä alhaisemmat |
Milloin suosittelen kutakin tyyppiä?
Kun asiakas suunnittelee pienikokoisen laitteen, jossa ei ole tilaa tuulettimelle, kuten puettavan laitteen tai pienen kameran, ehdotan tappisuojia. Mutta jos he käyttävät aktiivista jäähdytystä (kuten tuuletin teollisessa ohjaimessa), käytän yleensä levyripoja.
Minkälaisia jäähdytyselementtejä on olemassa?
Joskus ostajat luulevat, että kaikki jäähdytyslevyt ovat samanlaisia, mutta niitä on monenlaisia. Väärän tyyppisen jäähdyttimen valitseminen voi aiheuttaa ylikuumenemista tai hukkaan heitettyä budjettia.
Tärkeimpiä jäähdytyslevyjen tyyppejä ovat tappi-, levy-, taitettu- ja liimattu lamelli, räpylä4ja lämpöputkella avustetut nielut. Kukin tyyppi sopii tiettyyn ilmavirtaan ja tilaan.
Yleiset jäähdytyslevytyypit
Tyyppi | Kuvaus | Yleinen käyttötapaus |
---|---|---|
Pin Fin | Pienet nastat lohkon muodossa | Luonnollinen konvektio, ahtaat tilat |
Levy evä | Pystysuorat litteät levyt | Pakotetun ilmavirran järjestelmät |
Skived Fin | Suoraan massiivisesta lohkosta veistetyt evät | Suorituskykyiset, kompaktit laitteet |
Taitettu evä | Ohuet metallilevyt, jotka on taitettu evän muotoisiksi. | Kevyet ja edulliset sovellukset |
Bonded Fin | pohjaan liimatut tai juotetut evät | Suuremmat yksiköt, räätälöidyt mallit |
Lämpöputki | Putket, joissa on työstönestettä lämmön siirtämiseksi tehokkaasti | Suuri lämmönsiirto, epätasainen lämpökuorma |
Miten autan asiakkaita valitsemaan oikean tyypin
Aloitan yleensä kysymällä seuraavia asioita:
- Ilmavirran tila: Onko siellä tuuletin vai onko se luonnollinen konvektio?
- Kokorajoitukset: Kuinka paljon tilaa meillä on eville?
- Teho: Kuinka paljon lämpöä on poistettava?
- Orientaatio: Onko jäähdytyselementti pystysuora vai vaakasuora?
Näiden perusteella suosittelen rakennetta, jossa suorituskyky ja kustannukset ovat tasapainossa. Esimerkiksi puettava terveysanturi voisi käyttää pientä skived-evää. Teollisuuden tehovahvistin voi käyttää liimattua jäähdytyselementtiä, jossa on lämpöputki.
Päätelmä
Oikean jäähdytyselementtisuunnittelun valitseminen - erityisesti tappi- ja levyrimojen välillä - riippuu ilmavirrasta, sovelluksesta ja lämpövaatimuksista. Oikeanlainen valinta voi pelastaa sinut uudelleenkäsittelyltä ja ylikuumenemisongelmilta.
-
Tutustu tähän linkkiin, jotta ymmärrät tappipilarien mekaniikan ja edut lämmönsiirron tehokkuuden parantamisessa.↩
-
Tutustu tappipilarin jäähdytyslevyihin ja niiden ainutlaatuisiin etuihin pienikokoisissa jäähdytysratkaisuissa.↩
-
Opi, miten ilmavirran suunnittelu vaikuttaa jäähdytyselementin suorituskykyyn, mikä on ratkaisevan tärkeää oikean tyypin valitsemiseksi projektiisi.↩
-
Tutustu skived fin -jäähdytyslevyihin ja siihen, miksi niitä suositaan suorituskykyisissä, pienikokoisissa laitteissa.↩