نحوه بهبود عملکرد حرارتی هیت سینک پین LED

در سال های اخیر، عملکرد FPGA پیشرفته به سرعت به ارتفاع بی سابقه ای توسعه یافته است. متأسفانه، توسعه سریع عملکردها نیز تقاضا برای اتلاف گرما را افزایش داده است. بنابراین، طراحان برای تامین تقاضای خنک‌کننده کافی برای مدارهای مجتمع، نیاز به هیت سینک‌های کارآمدتری دارند.

به منظور برآورده ساختن الزامات فوق، تامین کنندگان مدیریت حرارتی انواع طراحی هیت سینک با کارایی بالا را راه اندازی کرده اند که می تواند اثر خنک کننده قوی تری را تحت ظرفیت معین ارائه دهد. رادیاتور باله ای پین دار شاخی یکی از مهم ترین فناوری هایی است که در سال های اخیر معرفی شده است. این رادیاتور در ابتدا برای خنک کننده FPGA طراحی شده بود و برخی از ویژگی های آن آن را به ویژه برای محیط های معمولی FPGA مناسب می کند.

هیت سینک باله ای شاخدار با یک سری پین استوانه ای ارائه می شود. همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، این پین ها به صورت پره های هیت سینک به سمت بیرون چیده شده اند. با توجه به ساختار فیزیکی منحصر به فرد خود، سینک حرارتی باله پین ​​شاخدار با توجه به محیط جریان هوا با سرعت متوسط ​​و کم بهینه شده است که می تواند به اثر خنک کننده بی سابقه ای در این محیط دست یابد.

مقاومت حرارتی کم هیت سینک پین فین عمدتاً از ویژگی های زیر بهره می برد: پین استوانه ای، ساختار همه جهته آرایه پین ​​و سطح بزرگ آن، و همچنین هدایت حرارتی بالای پایه و پین، که به بهبود عملکرد گرما کمک می کند. فرو رفتن. در مقایسه با باله‌های مربع یا مستطیل، مقاومت پین‌های استوانه‌ای در برابر جریان هوا کم است و ساختار همه‌جهت آرایه پین ​​به جریان هوای اطراف کمک می‌کند تا به راحتی به آرایه پین ​​وارد و خارج شود.

برای دستیابی به اثر خنک کننده قابل توجه، سینک حرارتی باید سطح کافی داشته باشد. در غیر این صورت، اگر سطح بسیار کوچک باشد، هیت سینک نمی تواند گرمای کافی از خود ساطع کند. با این حال، این جریان هوا را مختل می کند و عملکرد حرارتی را کاهش می دهد. این تضاد ذاتی است که مهندسان حرارتی باید هنگام طراحی سینک حرارتی پین عمودی با آن مواجه شوند.

با خم کردن پین به بیرون، پین شاخ به طور موثر بر تناقض بین سطح و تراکم پین غلبه می کند. این روش فاصله بین پین ها را در یک ناحیه مشخص به میزان زیادی افزایش می دهد. بنابراین، جریان هوای اطراف می تواند به راحتی وارد و خارج از آرایه پین ​​شود. سطح هیت سینک با سرعت جریان بیشتر در معرض هوا قرار می گیرد و اتلاف گرما به شدت افزایش می یابد. این بهبود به ویژه زمانی مشهود است که سرعت جریان هوا کم باشد، زیرا هرچه سرعت جریان هوا کندتر باشد، ورود هوای اطراف به آرایه پین ​​هیت سینک دشوارتر است. بنابراین، سینک حرارتی پین شیپوری در محیطی که سرعت جریان هوا کم است، مناسب‌تر است.