이봐! 공급 업체로알루미늄 삽입 히트 싱크, 나는 종종이 나쁜 소년들의 열산 용량을 측정하는 방법에 대해 물었다. 특히 전자 장치를 시원하게 유지하고 원활하게 실행하려는 사람들에게는 중요한 측면입니다. 그러니 바로 뛰어 들고 분해합시다.
기본 이해
우선, 우리는 열 소산 용량이 실제로 무엇을 의미하는지 이해해야합니다. 간단히 말해서, 히트 싱크가 CPU 또는 전력 트랜지스터와 같은 뜨거운 구성 요소에서 주변 환경으로 전달하는 능력입니다. 열 소산 용량이 높을수록 장치가 과열되지 않고 더 효율적으로 작동 할 수 있습니다.
알루미늄 삽입은 알루미늄이 열의 우수한 전도체이기 때문에 인기가 있습니다. 삽입 부품에는 일반적으로 더 열전도성 재료가 포함되거나 전체 열 전달을 향상시키기 위해 설계되었습니다. 그러나 우리는 열을 제거하는 것이 얼마나 좋은지 어떻게 측정합니까?
이론적 접근
시작하는 한 가지 방법은 사물의 이론적 측면을 보는 것입니다. 열 소산 용량을 계산할 때 작동하는 몇 가지 주요 요인이 있습니다.
열 저항
열 저항 ($ r_ {th} $)은 여기서 기본 개념입니다. 재료 나 구조가 열 흐름에 얼마나 저항하는지에 대한 척도입니다. 열 저항이 낮을수록 열 전달이 더 좋습니다. 알루미늄 인서트 히트 싱크의 경우 열 저항은 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
$ r_ {th} = \ frac {\ delta t} {p} $
여기서 $ \ delta t $는 열원과 주변 환경 사이의 온도 차이이며 $ p $는 열원에 의해 방출 된 전력입니다.
$ \ delta t $를 측정하려면 온도 센서가 필요합니다. 열원의 표면에 하나의 센서를 놓고 다른 센서를 주변 공기에 놓습니다. 센서가 정확하고 올바르게 보정되었는지 확인하십시오. 열원에 의해 소산 된 전력은 일반적으로 전자 성분의 데이터 시트에서 얻을 수 있습니다.
표면적
히트 싱크의 표면적은 열 소산에 큰 역할을합니다. 더 큰 표면적은 주변 공기와 더 많은 접촉을 허용하므로 더 많은 열을 전달할 수 있습니다. 알루미늄 인서트 히트 싱크는 종종 표면적을 증가시키기 위해 핀이나 다른 구조물로 설계되었습니다.
다양한 부품의 치수를 측정하고 기본 기하학적 공식을 사용하여 간단한 방열판의 표면적을 계산할 수 있습니다. 보다 복잡한 모양의 경우 정확한 측정을 위해 3D 모델링 소프트웨어를 사용해야 할 수도 있습니다.
실제 테스트
이론적 계산은 유용하지만 실용적인 테스트는 종종 알루미늄 인서트 히트 싱크의 실제 열 소산 용량을 결정하는 가장 좋은 방법입니다.
테스트 설정
전력 저항과 같은 열원에 히트 싱크가 부착 된 테스트 장비를 설정하십시오. 히트 싱크가 올바르게 장착되어 있고 열원과 히트 싱크 사이에 열 접촉이 양호한 지 확인하십시오. 열 페이스트를 사용하여 접점을 개선 할 수 있습니다.
실질적인 세계 조건을 시뮬레이션하기 위해 우물 통풍이 잘 된 인클로저로 테스트 장비를 둘러싸십시오. 열원, 히트 싱크 표면 및 주변 공기와 같은 핵심 지점에 온도 센서를 배치하십시오.
전원 입력
열원에 알려진 전력 입력을 적용하십시오. 저전력 수준으로 시작하여 점차적으로 증가하십시오. 전원이 증가함에 따라 각 센서의 온도를 모니터링하십시오. 시간이 지남에 따라 온도가 어떻게 변하는 지 주시하십시오.
안정 - 상태 조건
시스템이 정상 상태 조건에 도달하게하십시오. 온도가 크게 바뀌지 않는 상태. 히트 싱크의 열 질량과 전력 입력에 따라 시간이 걸릴 수 있습니다. 정상 상태에 도달하면 온도와 전력 입력을 기록하십시오.
열 소산 용량 계산
기록 된 온도와 전력 입력을 사용하면 열 소산 용량을 계산할 수 있습니다. 열 소산 용량은 정상 상태 조건에서 전력 입력과 동일합니다.
열 소산에 영향을 미치는 요인
알루미늄 인서트 히트 싱크의 열 소산 용량에 영향을 줄 수있는 몇 가지 요인이 있습니다.
공기 흐름
공기 흐름은 중요한 요소입니다. 우수한 공기 흐름은 히트 싱크 표면에서 열을 운반하는 데 도움이됩니다. 팬을 사용하여 공기 흐름을 늘릴 수 있습니다. 공기 흐름의 속도와 방향은 열 소산에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
재료 특성
알루미늄 및 삽입 재료의 품질은 열 소산에도 영향을 줄 수 있습니다. 다른 등급의 알루미늄마다 열 전도도가 다릅니다. 삽입 재료는 구리와 같은 경우 열 전달을 크게 향상시킬 수 있습니다.
장착 및 열 인터페이스
히트 싱크의 적절한 장착이 필수적입니다. 히트 싱크가 올바르게 장착되지 않으면 열원과 히트 싱크 사이에 간격이있을 수있어 열 저항이 증가 할 수 있습니다. 고품질 열 페이스트를 사용하면 열 접점을 향상시킬 수 있습니다.
알루미늄 인서트 히트 싱크를 선택하는 이유는 무엇입니까?
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참조
- Acropera, FP, & Dewitt, DP (2002). 열과 질량 전달의 기본. 와일리.
- Dally, JW, Riley, WF, & McConnell, KG (1993). 엔지니어링 측정을위한 계측. 와일리.
