Каковы наиболее распространенные конструкции теплоотводов?

Электронные компоненты выделяют тепло. Когда они перегреваются, то выходят из строя. Как же сохранить их холодными? Ответ - теплоотводы, но не все теплоотводы одинаковы.

Наиболее распространенные конструкции радиаторов включают прямые, штыревые, крестообразные, развальцованные и интегрированные в тепловую трубку. Каждая конструкция по-разному справляется с воздушным потоком, пространством и тепловыми нагрузками.

Разные конструкции лучше работают в разных условиях. Если вы хотите улучшить охлаждение своего продукта, вам нужно понять, как ведут себя эти конструкции.

Чем отличаются конструкции pin-fin и straight-fin?

Слишком жарко? Проблема может заключаться в системе охлаждения. Повсеместно встречаются радиаторы со штырьковыми и прямыми штырьками, но какой из них подходит для вашего устройства?

Радиаторы со штырьковыми отверстиями обеспечивают разнонаправленный воздушный поток и большую плотность поверхности, в то время как конструкции с прямыми отверстиями обеспечивают меньшее падение давления и эффективность направленного воздушного потока.

Пин-фин и прямые плавники выглядят совершенно по-разному, да и работают они по-разному. Прямые плавники длинные и параллельные. Они направляют воздушный поток в одном направлении, что отлично работает, когда воздух движется по прямой линии. В радиаторах со штырьковыми ребрами, напротив, используется множество маленьких столбиков, расположенных на основании. Это позволяет воздуху течь с разных сторон.

Сравнительная таблица: Штифт против прямого штифта

Раковины с булавочными головками часто лучше работают в режиме принудительной конвекции (вентиляторы), когда через них проходит больше воздуха. Однако они имеют более высокое сопротивление. Если вы используете пассивное охлаждение или низкий поток воздуха, лучше использовать радиатор с прямыми ребрами. Кроме того, прямые ребра легко изготовить методом экструзии, что снижает стоимость.

Какая конструкция радиатора лучше всего подходит для компактных помещений?

Тесное пространство, сжатые сроки - дизайнеры-теплотехники знают, что такое боль. Какой радиатор подойдет, если места почти нет?

Радиаторы на основе штифтов, молний и тепловых трубок идеально подходят для компактных помещений благодаря своей эффективности и способности работать в условиях ограниченного воздушного потока.

Компактные конструкции требуют радиаторов, вмещающих большую площадь поверхности в небольшой объем. Это нелегко. Стандартные экструдированные ребра могут не подойти и не обеспечить эффективного охлаждения. Идеальным вариантом здесь являются конструкции со штыревыми ребрами. Они пропускают воздушный поток под разными углами и обеспечивают большую площадь охлаждения.

Компактные конструкции радиаторов

Если проблема в высоте, тепловые трубки позволяют отвести тепло от источника, а затем охладить его в более просторном месте. Сложенные или застегивающиеся ребра позволяют вместить больше площади охлаждения в тот же объем за счет плотного расположения ребер.

В компактных конструкциях важен каждый миллиметр. Именно поэтому инженеры любят гибкие компоновки, такие как пин-фины и гибриды тепловых трубок.

Почему в современных радиаторах используются тепловые трубки?

Вы наверняка видели медные тепловые трубки на процессорах или видеокартах. Почему они так распространены сейчас?

Тепловые трубки используются потому, что они быстро распространяют тепло, уменьшают количество горячих точек и позволяют разместить ребра дальше от источника тепла. Они улучшают охлаждение без увеличения размеров.

Тепловая труба - это герметичная трубка, заполненная небольшим количеством жидкости. Когда один конец нагревается, жидкость внутри испаряется. Пар движется к более холодному концу, где конденсируется. Этот цикл быстро переносит тепло по трубе.

Почему тепловые трубы имеют смысл

• Сверхвысокая теплопроводность: Лучше, чем твердая медь.
• Распределяет тепло по большой площади плавников: Предотвращает образование горячих точек.
• Отсутствие движущихся частей: Пассивный и надежный.
• Компактный: Проводит тепло в узких конструкциях.
• Ориентированные на ориентацию: Работает в большинстве углов, особенно с фитильной структурой.

Сегодня многие высокопроизводительные радиаторы сочетают пластины основания с тепловыми трубами и массивами ребер. Этот гибридный метод обеспечивает как хорошую проводимость (через трубу), так и сильную конвекцию (через ребра).

Например, в ноутбуках или компактных ПК тепловые трубки отводят тепло к боковым или верхним ребрам. Это позволяет сохранить чистоту и эффективность внутренней компоновки.

В чем преимущества поперечных плавников?

У вас длинные плавники, верно? Но что, если их обрезать? Хотите верьте, хотите нет, но это может помочь. Поперечные плавники созданы для того, чтобы нарушить структуру воздушного потока - и это хорошо.

Перекрестные структуры ребер улучшают теплопередачу за счет разрушения пограничных слоев и увеличения количества воздушных потоков, особенно в глубине массива ребер.

В конструкции с прямыми ребрами воздух проходит по каналам между ребрами. Но внутри этих каналов воздух замедляется. Чем глубже, тем меньше охлаждение. Перекрестные ребра решают эту проблему.

Как поперечные разрезы улучшают охлаждение

• Разрушить застойный воздух: Разрезает пограничные слои.
• Укорочение проводящих путей: Каждый сегмент плавника становится более эффективным.
• Обеспечьте разнонаправленный доступ воздуха: Помогает при турбулентном или частичном потоке воздуха.
• Улучшение характеристик низкоскоростного воздушного потока: Больше путей для выхода и входа воздуха.

Однако это связано с определенными трудностями. Поперечные разрезы могут немного увеличить сопротивление воздушному потоку, а слишком большое количество разрезов снижает прочность ребер или тепловую массу.

Таблица: Поперечный разрез и стандартные плавники

Можно считать, что поперечные разрезы - это лучшее из двух миров: они просты в изготовлении, как прямые плавники, но по своим характеристикам ближе к штыревым плавникам.

Заключение

Различные конструкции радиаторов обеспечивают разные тепловые преимущества. Штифты, тепловые трубки, поперечные разрезы и компактные ребра - все они играют свою роль. Выбор правильного варианта зависит от воздушного потока, пространства и тепловой нагрузки.