ตรวจสอบว่าแชสซีเป็นฮีทซิงค์ที่เหมาะสมหรือไม่

10

ฉันหยิบกล่องอลูมิเนียมเล็ก ๆ น่ารักสำหรับโครงการ DAC ที่ใช้พลังงาน USB ขนาดเล็ก ...

... และในขณะที่วางมันเข้าด้วยกันฉันสังเกตว่าแผงด้านข้างของกล่องนั้นเท่ห์มากเมื่อสัมผัสและทำจากอลูมิเนียมหนาที่มีรูปลักษณ์ที่ดูดี:

ฉันมีไอซีที่เป็นไปได้สองสามอย่างที่อาจต้องทำความเย็นขึ้นอยู่กับว่าการออกแบบ / แผนผังนั้นจะพาฉันไปที่ไหนและฉันก็สงสัยว่ามันอาจจะถูกกำหนดได้หรือไม่ ฉันไม่คาดหวังว่าพวกเขาจะทำงานได้เกือบเหมือนฮีทซิงค์จริง แต่สำหรับไอซีขนาดเล็ก (ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและอื่น ๆ ) มันจะมีประโยชน์ถ้ารู้ว่าตัวเลือกนั้นอยู่ที่นั่น

มีวิธีคำนวณทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับความต้านทานความร้อนของแผงแบบนี้หรือไม่หรือเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทดสอบอุณหภูมิ

heatsink thermal cooling

— abza
แหล่งที่มา

2

เมื่อ googling "ความต้านทานความร้อนอลูมิเนียม" การโจมตีครั้งแรกคือเครื่องคิดเลขต่อไปนี้: mustcalculate.com/electronics/thermalresistance.php

— Dampmaskin

11

ว้าวนั่นเป็น "กล่องอะลูมิเนียมหวานเล็กน้อย"

— ไปป์

4

ด้านสีดำเหล่านั้นดูเหมือนจะเป็นสีอโนไดซ์และย้อมสีดำ หากเป็นสีดำฮีทซิงค์จะไม่มีประสิทธิภาพ จุดอื่น - การนำความร้อนจากด้านหนึ่งไปอีกด้านจะค่อนข้างดี - คุณจะรู้สึกอย่างไรกับแผงด้านหน้าที่ร้อนแรง?

— glen_geek

3

@ laptop2d - Sweet Little Aluminium Boxes International ™! Nah ผมได้รับมันจากเว็บไซต์นี้ - modushop.biz พวกเขาเป็น บริษัท สัญชาติอิตาลีที่ผลิตกล่องหุ้มสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องเสียง DIY เป็นหลัก

— abza

2

สมมติว่าคุณสามารถรับความร้อนจากบรรจุภัณฑ์ไปยังกล่องได้ดีจากนั้นการระบายความร้อนไปที่กล่องน่าจะดีกว่าการระบายความร้อนสู่อากาศภายในกล่อง (ผ่านครีบระบายความร้อน) หลุมแม้จะมี

— แจ็ค B

12

การใช้ตัวเรือนเป็นแผ่นระบายความร้อนเป็นวิธีการทั่วไป แต่ต้องเข้าใจบางสิ่ง

ในฐานะที่เป็น Laptop2d กล่าวถึงมันเป็นเรื่องยากที่จะสร้างแบบจำลองลักษณะความร้อนของกรณีและการวัดการทดลองอาจจะระมัดระวัง
แผ่นระบายความร้อนใช้การไหลของอากาศในการทำงาน เนื่องจากแผ่นเหล่านั้นแบนจึงมีโอกาสที่ใครบางคนจะติดตั้งกล่องกับสิ่งที่หุ้มฉนวนความร้อน ... ตัวอย่างเช่นถูกผลักกลับไปที่ drywall หากเป็นของคุณเองและคุณสามารถควบคุมการไหลของอากาศได้ ไม่เช่นนั้นคุณอาจต้องเพิ่มฟีเจอร์ลงในเพลทเพื่อป้องกันการเกิดและออกแบบมันให้ทำงานภายใต้สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดหรือสิ่งต่าง ๆ อาจล้มเหลวหรือถึงกับติดไฟ
จานร้อนแค่ไหน แม้ว่าแผ่นระบายความร้อนอาจเพียงพอที่จะทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณทำงานได้แผ่นตัวเองอาจร้อนจัดเมื่อสัมผัสแม้จะร้อนพอที่จะทำให้ผิวหนังไหม้ได้ เป็นสิ่งสำคัญที่พื้นผิวภายนอกใด ๆ จะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิที่เหมาะสม
ฟิสิกส์กำหนดว่าแผ่นจะขยายตัวภายใต้อุณหภูมิ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดผลข้างเคียงทางกลที่โชคร้ายในบางกรณี (ให้อภัยผู้เล่น ...

— Trevor_G
แหล่งที่มา

2

สองเล่นแม้กระทั่ง ในบางกรณีอาจมีผลข้างเคียงที่ด้านข้างของกรณีของคุณ

— user253751

1

ฮีทซิงค์ที่ด้านข้างของกล่องพร้อมตัวเชื่อมต่อเป็นวิธีการทั่วไปในการรับลม แต่แน่นอนว่านั่นหมายความว่ามีโอกาสที่จะถูกสัมผัสที่นั่นมากขึ้นอาจลดอุณหภูมิสูงสุดจากอุ๊ปส์ไปเป็นอุ่นเล็กน้อย (ขีด จำกัด บนจะมีในบางมาตรฐาน) ตัวอย่างเช่นหน่วยงานกำกับดูแลมักจะต้องอยู่ใกล้กับขั้วต่อสายไฟอยู่แล้วและยึดติดกับด้านหลังที่มีพลังงานเข้ามา

— Chris H

8

แผงด้านข้างของคุณเป็นตัวอย่างคลาสสิกของรูปแบบที่ง่ายที่สุดของหม้อน้ำ - แผ่นแบน สมการง่าย ๆ สำหรับการคำนวณความต้านทานความร้อน (ใน W / K) คือ: โดยที่:

R_{t h} = \frac{3.3}{\sqrt{λ \cdot d}} C + \frac{650}{S} C

$R_{th} = \frac{3.3}{\sqrt{\lambda \cdot d}}C+\frac{650}{S}C$

$d$ - ความหนาของแผ่นเป็นมม.

$\lambda$ - การนำความร้อน (237 W / mK สำหรับอลูมิเนียม)

$S$ - พื้นที่ของจานซม. - ในกรณีของคุณคุณควรคิดว่ามีเพียงแผ่นเดียวที่กระจายความร้อน $^2$

$C$ - สัมประสิทธิ์ซึ่งขึ้นอยู่กับพื้นผิวของแผ่นและตำแหน่ง: 1.0 สำหรับแผ่นดิบแนวนอน, 0.85 สำหรับแนวตั้งดิบ, 0.50 สำหรับแนวนอนดำคล้ำ, 0.43 สำหรับแนวดิ่งดำ

แน่นอนเช่นเคยที่เรากำลังพูดถึงการถ่ายเทความร้อนไม่มีคำตอบง่ายๆเลยเพราะสมการส่วนใหญ่ในสาขานี้เป็นเชิงประจักษ์ สำหรับวิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำ (อาจ) ให้ดูตัวอย่างในบทความนี้: http://www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/

— Jakub Rakus
แหล่งที่มา

แผ่นบาง ๆ เป็นตัวกระจายความร้อนที่ไม่ดีดังนั้นการที่Sเป็นพื้นที่โดยรวมมีแนวโน้มที่จะมองในแง่ดีสำหรับองค์ประกอบหนึ่งหรือสองชิ้น (ฉันนึกภาพ TO-220s เพราะมันง่ายต่อการติดกับเคส) ลิงค์ท้ายจะมีรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

— Chris H

ฉันเดาว่าเหตุผลที่ฉันถามคือเพราะแผงไม่แบน - พวกเขามีร่องที่ฉันจินตนาการอาจช่วยให้ความร้อน โดยทั่วไปแล้วนี่เป็นเพียงแค่การคำนวณพื้นที่ผิวจริงตามที่กำหนดไว้ในร่องแล้วจึงอนุมานว่านี่เป็นจาน "แบน" ขนาดเท่ากันหรือไม่?

— abza

7

ปัญหาคือคุณจะต้องสร้างแบบจำลองทั้งกล่องและอากาศเพื่อให้ได้ตัวเลขที่สมเหตุสมผลสำหรับความร้อนที่แชสซีสามารถหลุดออกได้

คุณสามารถสร้างแบบจำลองเหมือนอ่างความร้อนที่ไม่มีที่สิ้นสุด (ที่อุณหภูมิห้อง) จากนั้นใช้สัมประสิทธิ์การแยกความร้อนของบรรจุภัณฑ์และความต้านทานความร้อนของแผ่นความร้อนหรือแผ่นที่คุณกำลังจะจมลงไปในกล่อง

หรือหากแผนเรียกร้องให้มีการกระจายความร้อนจำนวนมากกล่องอาจถูกจำลองเป็นความต้านทานความร้อน อลูมิเนียมคือ 205.0 W / (m K) แต่ปัญหาคืออากาศล้อมรอบกล่องทั้งหมดดังนั้นในการทำแบบจำลองนี้คุณจะต้องสรุปความต้านทานความร้อนทั้งหมดในจุดต่าง ๆ เนื่องจากอากาศมีค่าการนำความร้อน 0.024 W / (m K)

จากประสบการณ์มันอาจจะง่ายกว่าในการแนบตัวต้านทานไปทางด้านข้างและวัดค่า

— แรงดันไฟฟ้า
แหล่งที่มา

อุณหภูมิห้องอาจไม่เป็นการเดาที่ดีสำหรับการใช้พลังงานหลายวัตต์ ฉันกำลังคิดถึงเปลือกหุ้มฮาร์ดไดรฟ์ภายนอกหรือฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 3.5 นิ้วที่ทำงานในที่โล่ง (อาจประมาณ 5 ถึง 10W) ด้านนอกของพวกเขามักจะได้อุณหภูมิเหนือห้องโดยอาจประมาณ 10 หรือ 20 องศาเมื่อวางบนพื้นโดยไม่มี พัดลมหรือหน้าต่างเปิดที่สร้างกระแสลม (ball-park เดาจากความร้อนที่พวกเขารู้สึก แต่มันสอดคล้องกับสิ่งที่เซ็นเซอร์อุณหภูมิภายในของพวกเขาพูด) ฉันคิดว่านั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมคุณถึงเขียนวรรคหลังจากนั้น ไม่น่าสนใจ: P

— Peter Cordes

-2

แชสซีอาจเพียงพอจากมุมมองความร้อนหากเป็นเช่นนั้นคุณอาจจำเป็นต้องแยกอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วยวัสดุเช่น Beta Alumina, Mica, Silpad และอื่น ๆ เป็นฉนวนไฟฟ้าและตัวนำความร้อนอุณหภูมิการนำความร้อนที่ จำกัด จะทำให้คุณได้รับความร้อน เมื่อเทียบกับการสลักเกลียวโลหะโดยตรงโปรดทราบว่าเซมิคอนดักเตอร์การสูญเสียพลังงานมีความจุควบคู่ไปกับเคสแม้ว่าจะถูกแยกด้วยไฟฟ้าถ้าคลื่นสี่เหลี่ยมที่มีความถี่สูงมีส่วนเกี่ยวข้องกับกล่องอะลูมิเนียมเล็ก ๆ ของคุณจะเป็นเสาอากาศที่ดี แชสซีฮีทซิงค์เป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นกับวงจรเชิงเส้นโรงเรียนเก่า

— หมกหมุ่น
แหล่งที่มา