هیت سینک و المان حرارتی
هیت سینک و المان حرارتی یکی از پرکاربردترین تجهیزات برای خنک سازی انواع قطعات پرمصرف می باشند. هیت سینک ها در ابعاد و تنوع بسیار بالایی تولید شده و در این بخش سعی بر این بوده که با ایجاد تنوع بالا در مدل های مختلف، بتوانید بدون محدودیت و با توجه به نوع کارکرد و فضای موجود، هیت سینک مناسب خود را انتخاب و نصب نمایید. هیت سینک در اصل نوعی مبدل حرارتی است که حرارت تولیدی در المان های الکترونیکی یا مکانیکی را کنترل می کند. هیت سینک، با جذب حرارت و پراکنده کردن آن در سیال اطراف خود (معمولا هوا) از بالا رفتن دمای قطعه مورد نظر و آسیب رسیدن به آن جلوگیری می کند. المان حرارتی نوعی ماژول سرامیکی است که در اثر عبور جریان الکتریکی از آن، دما ایجاد می کند. این دما به صورت سرد و گرم می باشد. یک طرف المان خنک کننده سرد شده و طرف دیگر حرارت ایجاد می کند.
استفاده از هیت سینک و المان حرارتی به خصوص زمانی اهمیت پیدا می‌کند که قطعات حساس به افزایش دما، در مدار یا دستگاه به کار برده شده اند. استفاده از گرمابر در قطعاتی مانند انواع IC ها، ترانزیستور، LED، لیزرهای توان بالا و ... که در اثر عبور جریان الکتریکی از خود حرارت تولید می کنند، بسیار متداول است. به کار بردن هیت سینک مانع افزایش دمای غیر مجاز این قطعات می شود. به این ترتیب طول عمر قطعات، به دلیل کارکرد در بازه دمای مجاز ذکر شده در دیتا شیت، افزایش می یابد. همچنین عملکرد قطعات و به طور کلی مدارها بهبود پیدا می کند. هیت سینگ و المان حرارتی یا خنک کننده در تجهیزات الکترونیکی، به طور معمول روی پردازنده (Processor)، آی سی درایور موتور (Motor Driver)، ترانزیستور یا رگولاتور مدار تغذیه (Power supply) نصب می شود.
انواع هیت سینک و مبدل حرارتی
انواع هیت سینک و مبدل حرارتی بر اساس نوع عملکرد به دو دسته کلی تقسیم می‌شود:
- هیت سینک فعال (Active heat sink)
- هیت سینک غیرفعال (Passive heatsink)
در خنک کننده فعال معمولا از فن یا دمنده به عنوان المان انتقال حرارت استفاده می شود. این نوع از هیت سینک راندمان بسیار بالایی دارد. البته به دلیل قیمت بالاتر نسبت به نوع پسیو کمتر استفاده می شود. عمل کنترل دما توسط هیت سینک نوع غیر فعال، با فرآیند همرفت که یکی از مفاهیم علم انتقال حرارت است، انجام می شود. به این صورت که هیت سینک پسیو، حرارت را از قطعه مورد نظر جذب می کند و با ماکزیمم کردن سطح تماس با سیال اطراف از طریق فین ها (پره ها)، حرارت را در آن سیال پخش می کند. عدم وجود قطعات متحرک، میزان قابل اعتماد بودن این نوع از هیت سینک ها را افزایش داده است. البته توجه به این نکته ضروری است که جهت انتقال حرارت در هیت سینک های غیرفعال نیاز است که همواره جریان هوای پیوسته از روی فین ها در حال عبور باشد.
در این مقاله در مورد هیت سینک و مبدل حرارتی به بیان مطالبی پرداختیم. اشاره نمودیم که در چه جاهایی از این نوع قطعات استفاه می شود. همچنین در مورد انواع آنها صحبت کرده و توضیحاتی را پیرامون آن بیان کردیم.