Vyberáte chladič a nechcete to „prepáliť“?

Na začiatku návrhu máme pri výbere tvaru chladiča voľnú ruku, aj keď logická požiadavka vo väčšine prípadov je, aby bol čo najmenší, resp. zaberal čo najmenej miesta na DPS ak sa jedná o menšie chladiče určené pre montáž na DPS.

Na druhej strane, často máme tvar viac-menej preddefinovaný požiadavkami aplikácie, najmä ak je to chladič, ktorý má byť viditeľný - napr. ako zadná strana prístroja. V tomto prípade je jeho veľkosť určená vopred a tepelné vlastnosti ovplyvníme najmä výškou a hustotou rebier daného chladiča.

Aké máme možnosti pri výbere chladiča?

2) Ak sa jedná o desiatky až stovky Wattov, a zároveň potrebujeme zabrať čo najmenší priestor, v tom prípade je lepším riešením chladenie pomocou chladiacich agregátov, prípadne pomocou chladičov pre vodné chladenie:

Agregáty aj vodné chladenie sú veľmi účinným riešením. Samozrejme, aj tento typ chladenia má svoje nevýhody, ako napr. zvýšená hlučnosť kvôli ventilátoru, postupne klesajúca účinnosť kvôli prachu, limitovaná životnosť ventilátora. Vodné chladenie je potom kapitola sama o sebe a využíva sa najmä pri veľkých výkonoch a veľkej hustote polovodičov na DPS.

Najčastejšou voľbou sú preto štandardné profily chladičov, pričom samozrejme aj tu si môžeme pomôcť ventilátorom, podobne ako to poznáme napr. u PC procesorov.

Čo rozumieme pod pojmom štandardný profil?

Odpoveď je jednoduchá - sú to chladiče mnohých, veľmi rozdielnych tvarov a veľkostí, ktoré sú však bežne dostupné ako štandardný výrobok výrobcu. Nejde teda o úplne nový tvar chladiča podľa špecifických potrieb a na objednávku.

Vieme si objednať aj nový chladič podľa vlastného dizajnu?

Áno. Dokonca je to relatívne bežná, aj keď drahšia záležitosť. Takéto chladiče sa obyčajne vyrábajú frézovaním z plného hliníkového bloku, takže pri návrhu treba rešpektovať požiadavky a možnosti technológie frézovania. V týchto prípadoch nám výrobca ochotne poradí, na čo si máme dať pozor.

Existuje aj hybrid medzi štandardným chladičom a vlastným dizajnom?

Áno, obyčajne najlepšou voľbou je, ak využijeme niektorý z množstva štandardných profilov a necháme si ho upraviť u výrobcu podľa vlastných požiadaviek. Medzi najbežnejšie požiadavky patrí úprava rozmeru, frézovanie, odfrézovanie niektorých (napr. krajných) rebier, vŕtanie rôznych otvorov prípadne aj so závitom a pod. Obyčajne sa takáto úprava priamo u výrobcu oplatí už od niekoľko desiatok či stoviek kusov.

Potrebujeme povrchovú úpravu chladiča?

Povrchová úprava má nielen estetickú ale aj praktickú funkciu, ako sme si zhrnuli v našom článku Akú povrchovú úpravu chladiča si zvoliť?

Hliník, aj keď má dobrú tepelnú vodivosť, má bez povrchovej úpravy výnimočne nízku emisivitu. V uzavretých zariadeniach s malým pohybom vzduchu, kde hlavnú rolu hrá vyžarovanie tepla, vie mať čierno eloxovaný chladič aj dvojnásobnú účinnosť voči hliníkovému chladiču bez povrchovej úpravy. Keďže povrchová úprava čiernym eloxom je relatívne lacná, je to veľmi vhodná úprava z estetického aj praktického hľadiska.

Podľa čoho vyberieme ideálnu veľkosť chladiča?

Tepelný odpor chladiča Rth udávaný v K/W v podstate hovorí, o koľko Kelvinov (°C) vzrastie teplota chladiča, keď ho budeme ohrievať výkonom 1Watt. Detailný výpočet teplotných pomerov vám v budúcnosti prinesieme v samostatnom článku.

Každý štandardný profil má uvedený graf Rth v závislosti na dĺžke.

Ako vidíme, graf je logaritmický, nie lineárny. Zjednodušene povedané, je to aj preto, lebo hrúbka základne, a tým aj tepelná vodivosť v pozdĺžnom smere, je limitovaná.

Z toho jasne vidieť, že nemá význam príliš zvyšovať dĺžku chladiča nad určitú dĺžku. Ak potrebujeme nižšie Rth, je potom vhodnejšie, aby sme použili širší profil a prípadne s vyššími rebrami.

Ak máte aj ďalšie otázky, na ktoré hľadáte odpoveď, alebo ak máte záujem o akékoľvek chladiče od spoločnosti Fischer elektronik, s výberom vám radi poradíme na adrese info@soselectronic.sk