Wat is een pin fin koellichaam?

Veel elektronische apparaten raken oververhit en gaan kapot door een slecht thermisch ontwerp. Als je project gevoelig is voor temperatuur, moet je vroeg het juiste koellichaam kiezen.

Een pin fin koellichaam is een koelcomponent die verticale pinnen gebruikt om warmte af te voeren via een groter oppervlak en luchtstroom. Het wordt vaak gebruikt voor dichte lay-outs en omnidirectionele luchtstroom.

Als je producten ontwerpt voor industriële automatisering, LED's of compacte elektronica, kan het gebruik van het juiste type koellichaam storingen verminderen en de efficiëntie verbeteren. In dit artikel leg ik uit wat een pin fin koellichaam is, hoe het zich verhoudt tot andere typen en hoe je de juiste kiest.

Wat is een pinvin bij warmteoverdracht?

Veel mensen begrijpen niet goed hoe lamellen werken in thermische systemen. Het gaat niet alleen om metalen vormen, maar ook om het regelen van de luchtstroom en het maximaliseren van het contactoppervlak.

Een pinvin in warmteoverdracht is een kleine cilindrische of vierkante paal die het oppervlak van een onderdeel vergroot om warmte efficiënter af te voeren via convectie.

Pinvinnen worden gebruikt om componenten te koelen die warmte genereren, zoals chips, vermogenstransistors of LED-modules. Deze pennen breken de luchtstroom, waardoor turbulentie ontstaat. Turbulentie verhoogt de warmteoverdracht door luchtlagen beter te mengen.

Belangrijkste functies van pinvinnen

Waarom pennenvinnen gebruiken in CNC-bewerkte onderdelen?

Wanneer we aluminium behuizingen of frames ontwerpen, hebben onze klanten soms specifieke thermische eigenschappen nodig. Als de warmte gelijkmatig in alle richtingen moet worden afgevoerd, raad ik vaak het volgende aan pinvin¹ structuren. Ze zijn vooral handig als het product een onvoorspelbare luchtstroom heeft, zoals in handbediende of ingesloten apparaten.

Wat is een vinnenkoellichaam?

Veel nieuwe kopers vragen me: "Is een vinnenkoellichaam hetzelfde als een pinvin?" Het antwoord is: niet helemaal. Het woord "vin" is algemeen, terwijl "pinvin²" is één soort vin.

Een vinnenkoellichaam is een apparaat dat gebruikmaakt van verlengde oppervlakken (vinnen genoemd) om warmte van een warmteproducerende component af te voeren naar de omringende lucht.

Het basisidee achter elke vinstructuur is oppervlakte. Hoe meer oppervlak, hoe meer contact met de lucht. Dat betekent een betere koeling.

Soorten vinnen in koellichamen

In mijn ervaring met klanten die medische apparatuur leveren, gebruik ik vaak dunne rechte lamellen als het apparaat een geforceerde luchtstroom heeft (zoals een ingebouwde ventilator). Maar als de koeling afhankelijk is van natuurlijke convectie, zijn pin vinnen of uitlopende vinnen veel effectiever.

Wat is het verschil tussen pin fin en plate fin koellichamen?

Veel ingenieurs met wie we werken willen de kosten in evenwicht brengen, luchtstroomontwerp³en voetafdruk. Maar bij de keuze tussen pin- en plaatvinnenwarmteputten moet je rekening houden met je luchtstroomomgeving.

Pin fin koellichamen gebruiken verticale pinnen voor koeling in alle richtingen, terwijl plaat fin koellichamen vlakke platen gebruiken voor gerichte luchtstroom en efficiënter zijn bij geforceerde convectie.

Hoofd-aan-hoofd vergelijking

Wanneer raad ik elk type aan?

Als een klant een compact apparaat ontwerpt zonder ruimte voor een ventilator, zoals een wearable of een kleine camera, dan stel ik pin vinnen voor. Maar als ze actieve koeling gebruiken (zoals een ventilator in een industriële controller), kies ik meestal voor plaatvinnen.

Wat zijn de soorten koellichamen?

Soms denken kopers dat alle koellichamen hetzelfde zijn, maar er zijn veel verschillende soorten. Het kiezen van het verkeerde type kan leiden tot oververhitting of budgetverspilling.

De belangrijkste typen koellichamen zijn pin fin, plate fin, folded fin, bonded fin, afgeronde vin⁴en koellichamen met heatpipe-ondersteuning. Elk type is geschikt voor een specifieke luchtstroom en ruimteconditie.

Gebruikelijke typen koellichamen

Hoe ik klanten help het juiste type te kiezen

Ik begin meestal met de volgende vragen:

• Luchtstroomconditie: Is er een ventilator of is het natuurlijke convectie?
• Groottelimieten: Hoeveel ruimte hebben we voor vinnen?
• Vermogen: Hoeveel warmte moet er worden afgevoerd?
• Oriëntatie: Is het koellichaam verticaal of horizontaal?

Op basis hiervan adviseer ik de structuur die prestaties en kosten in evenwicht houdt. Een draagbare gezondheidssensor zou bijvoorbeeld een kleine afgeschuinde vin kunnen gebruiken. Een industriële vermogensversterker kan een gelijmd koellichaam met vinnen en een heat pipe gebruiken.

Conclusie

De keuze van het juiste koellichaamontwerp, vooral pin vs. plaatvin, hangt af van de luchtstroom, de toepassing en de thermische vereisten. De juiste keuze kan u herbewerking en oververhittingsproblemen besparen.