القراء مثلك يساعدون في دعم MUO. عند إجراء عملية شراء باستخدام الروابط الموجودة على موقعنا ، فقد نربح عمولة تابعة.
ارتفاع درجة الحرارة يمثل مشكلة بالنسبة لأجهزتك ؛ هذا هو السبب في أن إزالة الحرارة أمر حيوي للتحكم في درجة حرارة الأجهزة الإلكترونية أو مصادر الحرارة المماثلة.
تُستخدم المشتتات الحرارية في الأجهزة الإلكترونية لتبديد الطاقة الحرارية في البيئة وتبريد أجهزتك. ولكن ما هو بالضبط المشتت الحراري ، وكيف يعمل؟
كيف يتم إنتاج الحرارة في الأجهزة والأنظمة الإلكترونية
في العصر الحديث ، نحن محاطون بأنظمة وأدوات إلكترونية. من شريحة معالج دقيق إلى محطة إرسال واستقبال أساسية (BTS) لأنظمة الاتصالات المتنقلة ، تحتاج المنتجات الإلكترونية إلى طاقة كهربائية لتشغيلها.
بينما يتم استخدام بعض هذه الطاقة لتشغيل الجهاز ، يتم تبديد الباقي (حسب كفاءة الجهاز) ، في الغالب على شكل حرارة.
ومع ذلك ، بسبب تصغير الأجهزة ، لا تستطيع الأجهزة الإلكترونية تجميع الحرارة وتحتاج إلى ضخ هذه الطاقة الحرارية في البيئة. لهذا الغرض ، غالبًا ما تستخدم المشتتات الحرارية.
ما هو المشتت الحراري؟
المشتت الحراري هو جزء يتم تطبيقه على جهاز إلكتروني ساخن لامتصاص حرارته من خلال التوصيل ثم إلقاء هذه الطاقة في البيئة المحيطة من خلال الحمل الحراري والإشعاع. هيكل مشترك للمشتت الحراري كما هو موضح أدناه:
تم تصميم الأجهزة الإلكترونية بحيث يكون الحد الأدنى من الواجهة والمواد الموصلة حراريًا تستخدم لتوصيل مصدر توليد الحرارة والمشتت الحراري بحيث لا يمكن أن تتراكم الحرارة داخل جهاز. تم تصميم المشتتات الحرارية بطريقة توفر مسار مقاومة حرارية منخفضة للأجهزة لإزالة الحرارة.
آلية امتصاص الحرارة
تصنع المشتتات الحرارية من مواد موصلة حراريًا ، وغالبًا ما يكون الألمنيوم (التوصيل الحراري: 237 واط / م كلفن). الألومنيوم معدن منخفض التكلفة مقارنة بالمواد الأخرى الموصلة للحرارة مثل الفضة والذهب.
يتم امتصاص الحرارة من غلاف إلكتروني صغير نسبيًا بواسطة لوحة معدنية مسطحة من خلال التوصيل. غالبًا ما يتم تسهيل التوصيل من خلال تطبيق أ معجون حراري بين الغلاف الخارجي للجهاز الإلكتروني والمشتت الحراري. هذا يضمن الاتصال الجسدي المناسب مع عجينة عالية التوصيل حراريًا.
تهدف الحرارة من غلاف إلكتروني أصغر نسبيًا إلى الانتشار على سطح المشتت الحراري الأكبر من خلال التوصيل.
ومع ذلك ، فإن الطاقة الحرارية تعاني من انتشار مقاومة الحرارة عندما تتلامس مساحة سطح أصغر من مصدر الحرارة مع مساحة سطح أكبر من المشتت الحراري. لهذا السبب من المهم التحكم في مقاومة الانتشار عن طريق اختيار سماكة التلامس المناسبة للوحة القاعدة للمشتت الحراري.
يضمن المشتت الحراري مع الحد الأدنى من مقاومة الانتشار أن يتم توزيع الحرارة بشكل متساوٍ تقريبًا على لوحة القاعدة والزعانف. وبالتالي ، يتم استخدام مساحة سطح المشتت الحراري بكفاءة. ومع ذلك ، فإن حساب مقاومة الانتشار خارج نطاق هذه المقالة.
على الجانب الآخر من لوحة قاعدة المشتت الحراري ، يتم استخدام العديد من الزعانف المعدنية لتوفير مساحة سطح أكبر للحمل الحراري للحرارة. لا يتم وضع الزعانف بالقرب من بعضها البعض لأن هذا يمكن أن يعيق قدرة السوائل ، أي الهواء ، في معظم الحالات ، على التدفق بحرية بين الزعانف لتبديد الحرارة.
طبيعي مقابل. التبريد القسري
تستخدم الحرارة المنتشرة بالتساوي في قاعدة المشتت الحراري مساحة السطح الكاملة التي توفرها الزعانف لإلقاء الحرارة في الهواء المحيط باستخدام الحمل الحراري الطبيعي أو الحمل الحراري القسري.
الحمل الحراري الطبيعي هو عملية يقوم فيها الهواء المحيط بنقل الطاقة الحرارية من زعانف المشتت الحراري باستخدام التدفق الطبيعي للسائل ، أي عدم الضغط من خلال مصدر خارجي. في هذه العملية ، يكون تدفق جزيئات السوائل أو سرعتها بطيئًا.
في طريقة الحمل القسري للتبادل الحراري ، يتم استخدام منفاخ أو مروحة لزيادة سرعة تدفق السوائل عبر السطح على زعانف المشتت الحراري. إما أ DC أو مروحة PWM ممكن استخدامه.
ينتج عن زيادة تدفق الهواء المزيد من الحرارة المنقولة بعيدًا عن المشتت الحراري. عادة ، يتم استخدام الحمل القسري في الحالات التي تتطلب إزالة قدر كبير من الطاقة الحرارية ، أو يتم تفويض المشتت الحراري الأصغر في التصميم.
إلى جانب الحمل الحراري ، فإن الإشعاع الحراري من المشتت الحراري مفيد أيضًا في إزالة الحرارة من المشتت الحراري. عادةً ما تكون المشتتات الحرارية ملونة باللون الأسود ، مما يزيد من قدرتها على الإشعاع الحراري.
أحواض الحرارة تحافظ على برودة أجهزتك وتشغيلها
يعد المشتت الحراري أداة أساسية للتشغيل الموثوق للجهاز الإلكتروني. بدونها ، لن تعمل هواتفنا الذكية المتقدمة وأجهزة الكمبيوتر عالية الطاقة وحتى مصابيح LED على النحو المنشود بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
