Saya mengambil kotak aluminium kecil yang manis untuk proyek DAC bertenaga USB kecil ...
... dan ketika disatukan, saya perhatikan panel samping kotak itu sangat keren untuk disentuh, dan terbuat dari aluminium tebal dengan desain yang tampak menjanjikan:
Saya punya beberapa IC potensial yang mungkin perlu didinginkan, tergantung di mana desain / skematisnya membawa saya, dan saya bertanya-tanya bagaimana mungkin ditentukan apakah panel akan berguna atau tidak sama sekali sebagai heatsink? Saya tidak berharap mereka berfungsi hampir sebaik heatsink yang sebenarnya, tetapi untuk IC yang lebih kecil (pengatur tegangan dan sejenisnya) akan berguna untuk mengetahui opsi yang ada.
Apakah ada cara untuk secara matematis menghitung hambatan termal dari panel seperti ini , atau apakah cara terbaik untuk hanya menjalankan beberapa tes suhu?
Jawaban:
Menggunakan casing sebagai heat-sink adalah metode yang umum namun beberapa hal harus dipahami.
Seperti yang disebutkan Laptop2d, sulit untuk memodelkan karakteristik termal dari case, dan pengukuran eksperimental mungkin lebih bijaksana.
Unit pendingin mengandalkan aliran udara untuk bekerja. Karena pelat-pelat itu rata, ada kemungkinan besar seseorang akan memasang kotak yang ditabrak sesuatu yang diisolasi secara termal ... misalnya, didorong kembali ke drywall. Jika ini untuk sesuatu milik Anda sendiri, dan Anda dapat mengontrol aliran udara, itu mungkin baik-baik saja. Kalau tidak, Anda mungkin perlu menambahkan fitur ke piring untuk mencegah terjadinya dan desain itu berfungsi dalam keadaan kasus terburuk, atau hal-hal mungkin gagal atau bahkan terbakar.
Seberapa panas piring akan menjadi. Meskipun heat-sink mungkin cukup untuk menjaga elektronik Anda bekerja, pelat itu sendiri mungkin sangat panas untuk disentuh, bahkan cukup panas untuk menyebabkan kulit terbakar. Penting bahwa setiap permukaan eksterior dijaga pada suhu yang wajar.
Fisika menentukan bahwa pelat akan mengembang di bawah suhu. Ini dapat menyebabkan efek samping mekanis yang tidak menguntungkan pada beberapa kasus. (maafkan permainan kata-kata ...)
sumber
Panel samping Anda adalah contoh klasik dari bentuk radiator paling sederhana - pelat datar. Persamaan sederhana untuk menghitung tahanan termalnya (dalam W / K) adalah: mana:
Tentu saja, seperti yang selalu kita bicarakan perpindahan panas tidak ada satu jawaban sederhana, karena sebagian besar persamaan dalam bidang ini adalah empiris. Untuk (mungkin) solusi yang lebih akurat, lihat misalnya pada artikel ini: http://www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/
sumber
Masalahnya adalah Anda perlu memodelkan seluruh kotak dan udara untuk menghasilkan angka yang masuk akal untuk seberapa banyak panas sasis dapat meredup.
Anda bisa memodelkannya seperti wastafel termal tak terbatas (pada suhu kamar) dan kemudian menggunakan koefisien sambungan termal paket dan ketahanan termal pasta termal atau pad yang akan Anda masukkan ke dalam kotak.
Atau jika rencana membutuhkan banyak panas, kotak tersebut dapat dimodelkan sebagai tahan panas. Aluminium adalah 205,0 W / (m K) tetapi masalahnya adalah udara mengelilingi seluruh kotak sehingga untuk benar-benar memodelkan ini, Anda perlu meringkas semua hambatan termal di berbagai titik karena udara memiliki konduktivitas termal 0,024 W / (m K)
Dari pengalaman mungkin akan lebih mudah untuk memasang resistor ke samping dan mengukurnya.
sumber
Chassis mungkin memadai dari sudut pandang termal. Jika Anda mungkin perlu mengisolasi perangkat secara listrik. Bahan seperti Beta Alumina, Mica, Silpad dll adalah isolator listrik dan konduktor panas. Konduktivitas termal yang terbatas akan memberi Anda hukuman termal dibandingkan dengan perbautan logam langsung. Ingat bahwa semikonduktor yang membuang-buang daya digabungkan secara kapasitif dengan kasing meskipun terisolasi secara elektrik. Jika gelombang persegi frekuensi tinggi terlibat, kotak aluminium kecil Anda yang bagus akan menjadi antena yang bagus dan Anda bisa gagal memancarkan EMC. Chassis Heatsinking lebih umum terjadi pada sirkuit linear jadul.
sumber