رله الکترونیکی (SSR)
چگونه هیت سینک عمل کنترل دما را انجام می دهد؟
14
مرداد
در این مطلب می خوانید
برای انتقال و جذب حرارت دستگاه الکترونیکی به محیط اطراف از هیت سینک و یا سینک حرارتی استفاده می‌شود. این قطعه فلزی به دستگاه‌هایی مانند کارت گرافیک و پردازنده متصل شده و حرارت را انتقال می‌دهد. نقش هیت سینک در عمل کنترل دما بدین صورت است که حرارت تولید شده در قطعات الکترونیکی را به سرعت از بین می‌برد تا دستگاه الکتریکی در دمای مطلوبی قرار گیرد.
سینک‌های حرارتی با استفاده از موادی مانند مس، برنج و آلومینیوم تولید می‌شوند و خواص القایی حرارتی خوبی دارند. روی سطح هیت سینک‌ها شیارهایی قرار می‌دهند تا علاوه بر ایجاد ظاهر زیبا به افزایش تماس با هوا کمک کنند. این وسیله حیاتی در طراحی دستگاه‌های الکترونیکی و وسیله‌های مختلفی کاربرد دارند. در ادامه به بررسی نقش هیت سینک‌ها در موارد گوناگون و نحوه عملکرد آن پرداخته‌ایم، بنابراین برای آشنایی با این قطعه و کسب اطلاعات بیشتر با ما همراه شوید.
هیت سینک چیست؟
هیت سینک‌ها به عنوان مبدل‌های حرارتی شناخته می‌شوند که با کنترل حرارت تولیدی در المان‌های مکانیکی و الکترونیکی از آسیب رسیدن به دستگاه جلوگیری می‌کنند. نقش هیت سینک در عمل کنترل دما به صورت جذب حرارت و پراکنده کردن آن در هوا (سیال اطراف) بوده تا از بالا رفتن دمای قطعه جلوگیری شود. Heat sink در دستگاه‌ها و یا مدارهایی که قطعات حساس به افزایش دما به کار می‌روند قابل استفاده هستند.
در انواع آی‌سی‌ها، لیزرهایی با توان بالا و ترانزیستورها از گرمابر استفاده می‌شود که در اثر عبور جریان الکتریکی از خود حرارت تولید می‌کنند. با به‌کارگیری هیت سینک از افزایش دمای غیرمجاز به قطعات جلوگیری می‌شود؛ بدین ترتیب قطعات در بازه دمایی مجاز کار کرده و طول عمر آن‌ها افزایش می‌یابد و در نهایت عملکرد قطعات الکترونیکی نیز به صورت قابل توجهی بهبود پیدا می‌کند.
نحوه انتقال گرما در هیت سینک
انتقال گرما در سینک‌های حرارتی از نوع همرفت بوده و بر روی صفحه پره‌هایی با ابعاد، ضخامت و تعداد متنوعی قرار می‌گیرد تا گرمای بیشتری را جذب کند و خنک شدن توسط فن انجام شود. برای بررسی نقش هیت سینک در عمل کنترل دما در ادامه نحوه انجام فرآیند و انتقال گرما را در چهار مرحله آورده‌ایم:
- منبع تولید گرما
در ابتدا منبع گرمایی مانند پردازنده‌ها، تراشه‌های الکترونیکی و موتورها وجود دارند که نیازمند تخلیه گرمای تولید شده هستند.
- انتقال حرارت دور از منبع
هیت سینک از جنس مس و یا آلومینیوم ساخته می‌شود و در این مرحله گرما از طریق منبع به آن منتقل خواهد شد.
- توزیع گرما در هیت سینک
گرما به شکل طبیعی به واسطه رسانای حرارتی از منبع به هیت سینک حرکت کرده و در سرتاسر آن توزیع می‌شود.
- انتقال حرارت از هیت سینک
در مرحله آخر هوا و یا سیال از هیت سینک جذب شده و به سمت خارج از دستگاه حرکت می‌کند تا گرما را به محیط اطراف انتقال دهد.
نحوه عملکرد هیت سینک چگونه است؟
در مواقعی که گرما به واسطه منبعی تولید می‌شود، هیت سینک آن را از طریق رسانایی طبیعی جذب کرده و از منبع تولید دور می‌کند. دلیل رسانایی وجود مس و یا آلومینیوم در هیت سینک‌ها است. نقش هیت سینک در عمل کنترل دما به شکل اصولی بوده و لازمه درست کار کردن این قطعه بالا تر بودن دمای هیت سینک از محیط اطراف است.
هیت سینک‌ها با هدف ایمن نگه داشتن قطعات مختلف از گرمای زیاد تولید می‌شوند و دمای دستگاه را در محدوده مورد نیاز نگه می‌دارند. بدون وجود این قطعه حیاتی وسایل الکترونیکی داغ شده و نیازمند تعمیرات پرهزینه خواهند بود. به طور کلی با استفاده از هیت سینک ها بهره وری قطعات به طور چشم گیری افزایش یافته و میتوانند در ایده آل ترین حالت خود به کار ادامه دهند هیت سینک‌ها با آزاد کردن انرژی حرارتی مورد نظر در چهار مرحله گرما را از قطعات دور می‌کنند.
انواع هیت سینک براساس عملکرد
برای اینکه نقش هیت سینک در عمل کنترل دما به درستی مشخص شود، نوع عملکرد آن را به دو دسته کلی هیت سینک فعال و غیرفعال تقسیم‌بندی می‌کنند.
هیت سینک فعال (Active heat sink): در این نوع از هیت سینک از دمنده یا فن جهت انتقال حرارت استفاده می‌کنند و بازدهی بسیار بالایی دارند. قابل ذکر است که این نوع هیت سینک قیمت بسیار بالایی داشته و در تمام دستگاه‌ها نمیتوان از آن استفاده کرد.
هیت سینک غیرفعال (Passive heatsink): کنترل دما در هیت سینک‌های غیرفعال با فرآیند همرفت انجام می‌شود. در این حالت هیت سینک با جذب حرارت از قطعه سطح تماس با سیال را به صورت ماکزیمم کرده و از طریق پره‌ها حرارت را در سرتاسر سیال پخش می‌کند. برای اینکه انتقال حرارت در این نوع از هیت سینک‌ها انجام شود لازم است جریان هوای پیوسته‌ای در پره‌ها عبور کند.
نقش هیت سینک در عمل کنترل دما
هیت سینک‌ها به عنوان یکی از قطعات ضروری در دستگاه‌های الکترونیکی سطح تماس با محیط اطراف را بیشتر کرده و انتقال حرارتی را افزایش می‌دهند. نقش هیت سینک در عمل کنترل دما به دو حالت مختلف انجام می‌شود که عبارتند از:
انتقال حرارت تشعشعی: قطعات الکترومغناطیسی امواجی را تولید می‌کنند که به شکل تشعشعی از سطح هیت سینک‌ها خارج شده و سپس به محیط اطراف انتقال می‌یابد.
انتقال حرارت همراه با جریان هوا: زمانی که هیت سینک‌ها با هوای محیط تعامل می‌کنند، انتقال حرارت به محیط پیرامون انجام می‌شود و به دلیل شیارهای روی هیت سینک سطح تماس با هوا و انتقال حرارت افرایش می‌یابد.
در حالت کلی هیت سینک‌ها دمای قطعات را از طریق دو روش مختلف منتقل کرده و نقش بسزایی در کاهش دمای قطعات الکترونیکی و افزایش طول عمرشان دارند. با کاهش دما کارایی و راندمان نیز افزایش می‌یابد و از خرابی آن‌ها پیشگیری می‌شود. نقش هیت سینک در عمل کنترل دما روی آی سی درایور موتور، پردازنده، رگولاتور مدار تغذیه، رله های الکترونیکی (SSR) و… دیده می‌شود و به عنوان اجزایی مهم در طراحی دستگاه‌های الکترونیکی به حساب می‌آید.
نحوه نصب هیت سینک چگونه است؟
هیت سینک‌ها در قطعاتی مانند تراشه‌های الکترونیکی و پردازنده جهت خنک کردن آن به کار می‌روند. برای اینکه نقش هیت سینک در عمل کنترل دما را به خوبی متوجه شوید، در ادامه نحوه نصب این قطعه آورده شده است:
- آماده‌سازی
جهت نصب درست لازم است سطح هیت سینک و قطعه الکترونیکی تمیز باشند. برای پاکسازی سطوح می‌توان از الکترونیک‌های خاص استفاده کرد. دقت کنید که لمس قطعات الکترونیکی با دست باعث آسیب‌رسی می‌شود.
- اعمال پیست حرارتی
جهت انتقال حرارت موثر از قطعه به هیت سینک لازم است ماده تسهیل‌کننده (خمیر سیلیکون یا پد حرارتی) حرارتی را روی سطح قطعه قرار دهید.
- قرار دادن هیت سینک
در این مرحله هیت سینک را بدون تماس مستقیم و با استفاده از قفل‌ها، پیچ‌ها، کلیپ‌ها و… روی قطعه نصب کنید.
- اعمال فشار
مطمئن شوید که هیت سینک به صورت محکمی به قطعه الکترونیکی چسبیده باشد. برای اینکه از جایگشت هیت سینک در طول زمان جلوگیری شود از قفل مکانیکی و یا کلیپ با فشار استفاده می‌کنند.
- تست و بررسی
برای اینکه نقش هیت سینک در عمل کنترل دما به درستی انجام شود، قطعه الکترونیکی را مجدداً به سیستم متصل کرده و دما و همچنین عملکرد را مورد بررسی قرار می‌دهند. توجه داشته باشید که دمای قطعه در محدوده مناسب و مطمئنی قرار گیرد.
جمع بندی
برای اینکه کنترل حرارت در دستگاه‌ها و المان‌های حرارتی به خوبی انجام شود، از هیت سینک استفاده می‌کنند. نقش هیت سینک در عمل کنترل دما بدین صورت است که حرارت محیط را جذب کرده و سپس آن را در محیط پراکنده می‌کند و در نهایت از افزایش دمای غیرمجاز جلوگیری خواهد کرد. نحوه عملکرد هیت سینک‌ها در چهار مرحله تولید گرما توسط منبع، انتقال حرارت از منبع به هیت سینک، توزیع گرما در این قطعه و سپس انتقال حرارت از هیت سینک انجام می‌شود.
نحوه نصب این قطعات ضروری نیز در چند مرحله مختلف آماده‌سازی و تمیز کردن سطح، اعمال پیست حرارتی، نصب هیت سینک، اعمال فشار و در نهایت تست و بررسی دمای قطعه در محدوده مطمئن است. شما می‌توانید هیت سینک‌های اورجینال و باکیفیت را از ساوا الکتریک خریداری کنید. این فروشگاه تمامی محصولات خود را به صورت اقتصادی و با ضمانت‌نامه اصالت کالا ارائه می‌دهد تا تجربه خرید مناسبی را به ارمغان آورد.
سوالات متداول
- کاربرد هیت سینک چیست؟
از هیت سینک‌ها در خنک کردن موتور خودرو، هوافضا، سیستم‌های الکترونیکی مانند رایانه‌ها، تلویزیون‌ها، لامپ‌های LED و…، صنایع پزشکی و صنایع برق و الکترونیکی استفاده می‌کنند.
- هیت سینک‌ها بر اساس عملکرد به چند دسته تقسیم‌بندی می‌شوند؟
هیت سینک‌ها بر اساس عملکرد در دو دسته هیت سینک فعال و هیت سینک غیرفعال قرار می‌گیرند.
- نقش هیت سینک در عمل کنترل دما به چه صورت است؟
این محصولات گرما و حرارت را جذب کرده و به محیط منتقل می‌کنند تا دمای بیش از حد باعث آسیب‌رسی به قطعات الکترونیکی نشود.
- چرا هیت سینک را از ساوا الکتریک خریداری کنیم؟
شما می‌توانید قبل از خرید از راهنمایی‌های مشاوران و متخصصان مجموعه بهره‌مند شوید، همچنین ارسال سریع و ارائه کالاهایی در طیف گسترده از مزایای این فروشگاه به حساب می‌آید.
بیشتر بخوانید:
