Kjøleribbe

Heatsink er en passiv varmeveksler som overfører varme. Kjøleribben er typisk en metallisk del som kan festes til en enhet som frigjør energi i form av varme, med sikte på å spre denne varmen til en omgivende væske for å forhindre at enheten overopphetes.

I mange applikasjoner er enheten en elektronisk komponent (som: CPU, GPU, ASIC, FET osv.) og væsken rundt er luft. Enheten overfører varme til kjøleribben ved ledning. Den primære mekanismen for varmeoverføring fra kjøleribben er konveksjon

aluminum heatsink for led bulb

To forskjellige typer konveksjon

Naturlig konveksjon - en metode for varmeoverføring.Det er ingen påvirkning fra eksterne fakta. Denne bevegelsen av molekyler i væsken skyldes forskjellene mellom tettheter i forskjellige områder av samme væske. Tettheten til en væske avtar når den varmes opp og omvendt.

Tvunget konveksjon - en metode for varmeoverføring der eksterne midler påvirker væskens bevegelse. Der er eksterne kilder som pumping, vifter, sugeanordninger, etc. nyttige for å generere væskebevegelsen.

Kjøleribben er designet for å øke kontaktflaten mellom fast og væske betydelig, og dermed øke muligheten for varmeoverføring.

Kjøleelementkonstruksjon

Det er mange design for kjøleribber, men de består vanligvis av en base og en rekke fremspring festet til denne basen. Basen er funksjonen som kobles til enheten som skal kjøles. Varme ledes gjennom basen inn i fremspringene.

Kjøleelementmateriale

Kjøleribben er vanligvis laget av kobber eller aluminium. Kobber har en svært høy varmeledningsevne, noe som betyr at varmeoverføringshastigheten gjennom kobberkjølere også er veldig høy. Selv om den er lavere enn for kobber, er aluminiums varmeledningsevne fortsatt høy, og den har de ekstra fordelene med lavere kostnader og lavere tetthet, noe som gjør den nyttig for bruksområder der vekt er et stort problem.

cool heatsink

(Kobber kjøleribbe)

heat sink large aluminum profile heat sink

(Aluminium kjøleribbe)

Fremstillingsmetoder for kjøleribbe

Kjøleavledere kan produseres på en rekke måter avhengig av nødvendig ytelse, kostnad og volum. Disse inkluderer:

Maskinering - hvor en CNC-maskin brukes til å kutte metallet

Ekstrudering - hvor metall varmes opp og skyves gjennom en form

Smiing - hvor metall varmes opp og formes ved trykksetting

Stempling - hvor metallfinnen kuttes, og deretter loddes fast på basen

Skiving - hvor et blad brukes til å skjære, og skyve opp den enkle metallblokken

For mer komplekse termiske problemer kan varmerør og dampkamre brukes i kjøleribben. Disse enhetene er forseglede objekter som inneholder en væske (vanligvis vann) og utnytter frigjøringen av varme under væskefaseendringer for å øke deres ledningsevne betydelig sammenlignet med en solid metallisk gjenstand med samme geometri.

CNC copper heatsink