紹介
電子機器、LED照明、またはその他のコンピューター化されたオブジェクトのいずれを設計する場合でも、それらの熱管理について考える必要があります。機械および電気デバイスの熱管理には、ヒートシンクが優先されます。ヒートシンクには、デバイスから熱を放散する機能があります。基本的に、目的はデバイスを冷却して効率的に保つことです。
サーマルマネジメントについて考え、 ヒートシンク やるべきことはそれだけではありません。デバイスに最適な温度管理システムを選択するには、十分な調査を行う必要があります。これが、複数のタイプのヒートシンクが利用できる理由です。それらの複数のタイプと同様に、それらには複数のアプリケーションが存在します。知っておくべき興味深い部分は、これらのヒートシンクが2つのカテゴリに従って分類されていることです。
✔材料組成別
✔製造プロセス別
要件に基づいて、さまざまなレベルの効率を備えたヒートシンクが必要になる場合があります。たとえば、コンピューターにとって効率的なヒートシンクが、他の電気機器にとっても効率的である必要はありません。
最も効率的なヒートシンクを選択することは、ロケット科学ではなく、優れた知識の問題です。このブログ記事では、さまざまなヒートシンクのタイプと、ヒートシンクの効率に影響を与える要因について知ることができます。
さまざまな種類のヒートシンク
ヒートシンクの主な分類は、2つのカテゴリで行われます。これらのカテゴリは次のとおりです。
アクティブヒートシンク
この種のヒートシンクには、ある種の送風機またはファンが含まれています。ボールベアリングモーターファンは、アクティブヒートシンクで最も一般的に見られます。彼らの悪い部分は、彼らの高いコストです。同時に、彼らは高効率で実行できます。
パッシブヒートシンク
これらのヒートシンクには、機械部品は一切ありません。対流プロセスは、熱の放散のためにこれらのヒートシンクで機能します。可動部品が存在するため、信頼性が高いことが知られています。
「効率」の観点から両方のタイプを分析すると、アクティブヒートシンクが最も効率的である傾向があることがわかります。ただし、価格が高いため、人々はパッシブヒートシンクを好むのが好きです。
材料組成による分類
材料の組成に関しては、ヒートシンクは主に2つのタイプに分けられます。
(2)アルミ製ヒートシンク
アルミニウム製ヒートシンクは、ほとんどのプロジェクトで使用されています。これは、優れた熱伝導率と軽量アルミニウムのためです。
(2)銅製ヒートシンク
銅はアルミニウムに比べて熱伝導率が優れているため、より効率的になります。ただし、重量が重く、コストがかかります。
これら2つのカテゴリを分析すると、銅製ヒートシンクの方が効率的ですが、コストがかかることがわかります。ただし、重量が問題にならず、価格に余裕があるプロジェクトに適しています。
製造工程による分類
ヒートシンクは、製造プロセスに応じて7つのカテゴリに分類されます。これらのカテゴリは次のとおりです。
●押出ヒートシンク
●ボンデッドヒートシンク
●スカイブヒートシンク
●スタンプヒートシンク
●鍛造ヒートシンク
●ダイカスト製ヒートシンク
●CNC機械加工ヒートシンク
これらのヒートシンクにはそれぞれ、独自の熱伝導率、重量、コスト、およびその他の特性があります。最も効率的なのは、お客様の要件に完全に適合するものです。
ヒートシンクの効率に影響を与える要因
デバイスを効率的に機能させるために、ヒートシンクは熱管理において魔法のように機能します。ただし、ヒートシンクの効率に影響を与える要因もいくつかあります。ヒートシンクの効率的な熱放散は、ヒートシンクの設計方法に大きく依存します。
ヒートシンクは、熱放散が容易になるように設計する必要があります。通常、それは放射、対流、または伝導に従います。または、これらすべてのプロセスがヒートシンクにまとめられているのを見ることもあります。
ヒートシンクを効率的に製造するために、メーカーは次の要素を考慮に入れています。
熱抵抗
ヒートシンクの熱抵抗は、周囲と半導体の間の熱の流れに抵抗します。周囲の環境は、クーラント液または周囲空気のいずれかである可能性があることに注意してください。
最も効率的なヒートシンクを選択するときは、デバイスの熱抵抗を見つける必要があります。これにより、熱がどれだけ早く放散されるかを知ることができます。
言い換えれば、熱抵抗はヒートシンクの熱効率について語っていると言えます。
使用材料
ヒートシンクの材質
前述のように、銅とアルミニウムはヒートシンクに最も一般的に使用される2つの材料です。それはそれらの良好な熱伝導率のためです。アルミニウムは安価で延性が高いため、ヒートシンクの設計に適しています。
一方、銅は優れた熱伝導率と高い耐食性も備えています。アルミニウムと銅の両方を組み合わせてヒートシンクの設計にできます。それはあなたに最も効率的な熱設計を与えることができます。
ほとんどの場合、アルミニウムはヒートシンクを設計するためのより支配的な材料であることが知られています。しかし、効率的な方法が必要な場合は、ヒートシンクの設計にアルミニウムと銅を組み合わせる必要があります。
インターフェースの材料
ヒートシンクの間にスペースを作るために使用される熱伝導材料があります。そんな空間には、普通に空気が存在しています。しかし、ほとんどの人はそのスペースで雲母も好みます。
参考までに、サーマルインターフェースマテリアルはデバイスの熱抵抗を低減します。その結果、高速な熱伝達が保証されます。
ヒートシンクの熱成分は、熱抵抗値が異なる場合があります。したがって、熱の効果的な放散を保証することはできません。
効率的なヒートシンク設計のためには、デバイスの熱抵抗を減らす必要があります。これは、サーマルインターフェース材料を実装することによってのみ可能です。
フィンの配置と形状
ヒートシンクの効率は、ヒートシンクのフィンの配置にも依存します。基本的に、フィンの向きは、空気の流れが通過することを可能にするスペースを提供します。これが、それらが冷却の過程で重要であると考えられている理由です。
ヒートシンクの効果的な対流を確保するには、フィンの形状と配置を考慮する必要があります。効果的な熱放散を確保できれば、機械装置または電気装置の完璧な機能を確保できます。
アタッチメント方法
適切な取り付け方法を選択すると、ヒートシンクの効率がプラスに向上します。ただし、アタッチメント方法を選択する際には、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。機械的および熱管理要件などの要件を考慮する必要があります。これらの要件に基づいて、最適な取り付け方法を決定することができます。
ヒートシンクをデバイスに取り付ける方法は複数あります。これらの方法の一部を以下に示します。
(2)スプリング式ネジ
✓プラスチッククリップ
(2)ワイヤークリップ
(1)サーマルテープ
(4)プッシュピン
専門のヒートシンクメーカーに相談することも、最適な取り付け方法を選択するのに役立ちます。
結論
結論は、最も効率的なヒートシンクを選択することはロケット科学ではないという点に達します。あなたがする必要があるのは、あなたのデバイスの要件について知り、それに応じてヒートシンクを設計することです。効率的な設計のためには、適切な材料と適切なタイプのヒートシンクを選択する必要があります。
さらに、熱抵抗計算機を使用して、デバイスの熱抵抗について知ることができます。すべてのメーカーがヒートシンクを設計する際にこれらすべての要素を考慮に入れているわけではありません。あなたがあなたのために最も効率的なヒートシンクを設計するためのいくつかの本物の製造スタッフを探しているなら、今すぐ私達に連絡してください。