Elektronik apa yang memiliki heat sink?
Feb 25, 2023|
Pembuangan panas dari komponen elektronik adalah salah satu masalah mendasar yang dihadapi oleh perancang dan pemasang berbagai peralatan konsumen dan industri. Apakah masalahnya menyangkut konverter daya, yang ada di hampir setiap perangkat, atau prosesor, mikrokontroler, dll., Pengembangan heat sink, elemen paling sederhana namun penting yang bertanggung jawab untuk pengaturan termal komponen elektronik, bergantung pada perkembangan teknologi. Paling umum, ini bertindak sebagai penukar panas, meningkatkan luas permukaan yang memancar dan dengan demikian membuang panas ke lingkungan dengan lebih efisien.
Heat sink dibuat dari berbagai bahan, namun yang paling umum digunakan adalah konduktor termal yang baik seperti tembaga atau aluminium, yang juga memiliki keunggulan ringan sehingga tidak menambah berat produk akhir secara signifikan, yaitu terutama berlaku dalam aplikasi seluler penting. Itu juga dapat dengan mudah dikerjakan. Artinya, dalam kasus aplikasi non-standar, kami dapat membeli heatsink umum dan dengan mudah menyesuaikan ukurannya untuk memenuhi kebutuhan proyek tertentu. Namun, dalam banyak kasus pemesinan mesin (atau bahkan manual) seperti itu terbatas pada mengetuk lubang dengan ulir yang tepat untuk memasang/memperbaiki heatsink pada tempatnya.
Apa itu disipasi panas dari heat sink elektronik?
Tantangan utama dalam merancang elektronik adalah manajemen termal. Panas yang dihasilkan menumpuk di dalam rumahan dan dapat merusak komponen elektronik. Overheating ini tidak hanya mengurangi harapan hidup, tetapi juga dapat menyebabkan kegagalan produk. Ini cocok untuk perangkat genggam kecil, pengontrol, atau peralatan luar ruangan yang lebih berat. Perilaku termal komponen tersebut selalu membutuhkan perhatian khusus dari perancang dan tidak dapat diabaikan.
Bagaimana merancang heat sink elektronik?
Elemen desain umum yang ditujukan untuk meningkatkan kemampuan perpindahan panas elektronik melalui konduksi meliputi:
Bahan Antarmuka Termal (TIM)
Bahan-bahan ini digunakan sebagai bahan pengisi di celah antara sumber panas dan heat sink. Mereka biasanya memiliki konduktivitas termal yang tinggi, membantu mengelola perpindahan panas secara efisien di seluruh sistem.
Pendingin
Heat sink adalah bagian logam yang bersentuhan dengan sumber panas yang menghilangkan panas terutama dengan konduksi, terkadang dengan konveksi atau radiasi. Aluminium atau tembaga biasanya digunakan sebagai bahan penyerap panas karena konduktivitas termal logam ini tinggi dan berbanding lurus dengan efisiensi pembuangan panas. Karena perpindahan panas melalui permukaan, heat sink dirancang khusus dalam berbagai bentuk untuk memastikan area permukaan yang luas.
Pipa panas
Pipa panas adalah tabung atau tabung tembaga atau aluminium tertutup yang berisi cairan. Cairan menyerap panas dari permukaan yang panas, mendidih dan memasuki keadaan uap.
Modul Termoelektrik
Modul termoelektrik adalah perangkat yang menggunakan efek Peltier untuk memanaskan atau mendinginkan komponen tergantung pada penerapan arus listrik ke perangkat tersebut. Ini selalu digunakan dengan heatsink, jika tidak, perangkat mungkin terlalu panas dan gagal.
Pelumas Termal Atau Perekat
Perekat atau gemuk konduktif termal adalah teknologi transfer panas unik lainnya. Salah satu keuntungan utamanya adalah mereka menyatukan komponen yang tidak dapat diikat secara mekanis.
Jelas, desainer memiliki banyak pilihan. Namun, menentukan kombinasi komponen yang tepat untuk memastikan pendinginan yang andal dan efisien sambil menjaga produk sekompak mungkin tidaklah mudah. Di sinilah simulasi dapat memberikan wawasan yang berharga.
Simulasi Termal
Salah satu metode terbaik yang dapat digunakan perancang untuk mengatasi masalah ini adalah menjalankan simulasi termal pada penutup elektronik sebelum membuat produk yang sebenarnya. Simulasi semacam itu dapat membantu menemukan jawaban atas banyak pertanyaan kunci: Seberapa efisienkah sistem pendinginan? Perubahan desain apa yang mungkin perlu diterapkan? Bagaimana bahan yang dipilih mempengaruhi perilaku perpindahan panas? Masih banyak lagi, tergantung sifat produk Anda.
Kebutuhan untuk menciptakan perangkat elektronik yang lebih aman dan ringkas menantang para insinyur di seluruh dunia untuk menciptakan desain yang luar biasa. Dalam proses desain tradisional, satu-satunya cara untuk memastikan daya tahan produk elektronik baru adalah dengan melakukan banyak iterasi desain hingga semua kriteria terpenuhi. Ini berarti banyak prototipe fisik dan proses pengujian fisik yang memakan waktu dan mahal.
Selain jumlah iterasi desain, tahapan di mana perubahan desain perlu diterapkan juga sama pentingnya; semakin awal dalam proses, semakin hemat biaya untuk mengimplementasikan perubahan desain. Kemudian dalam fase ini, ruang lingkup kemungkinan perubahan desain menyempit secara dramatis, dan hanya sedikit modifikasi desain tambahan yang mungkin dilakukan.