что лучше для охлаждения медь или алюминий
Продолжая тему, начатую в записе «Охлаждаем летом и зимой», хотелось бы обратить внимание на типы радиаторов для процессоров. Данная проблема больше всего актуальна для процессоров компании AMD, ведь у них тепловыделение кристалла превышает аналогичное для их визави компании Intel на 20%.
Кроме основы радиатора, для кулеров важно и количество оборотов вентилятора основы радиаторов, сделанные из разных материалов, имеют разные показатели. Сейчас количество оборотов вентилятора кулера в пределах 2000-3000 об/мин. Такое значение оборотов хорошо вписывается в рамки частотной сетки процессоров до 2,2ГГц. А если выше? А если не хочется слушать, как шумит процессорный кулер и так далее? На все эти вопросы отвечают компании-производители процессорных кулеров. Из множества т.
Продолжая тему, начатую в записе «Охлаждаем летом и зимой», хотелось бы обратить внимание на типы радиаторов для процессоров. Данная проблема больше всего актуальна для процессоров компании AMD, ведь у них тепловыделение кристалла превышает аналогичное для их визави компании Intel на 20%.
В данном эксперименте использовались кулер: MEGTRON S754-07B832A.
Рассмотрим технические параметры S754-07B832A:
Более дешевые варианты «охладителей» от компании MEGTRON (модели S754-07B832A, S754-07B832RF) имели одинаковые количество оборотов вентилятора 3000, но отличались основной радиатора. Модель S754-07B832RF имеет медное основание радиатора, а S754-07B832A полностью алюминиевый радиатор.
Как я уже говорил, вентилятор этого кулера не сильно шумит. При этом он может быть установлен на все существующие процессоры под Socket 462/754/939/940 с частотами Sempron до 3600+/Athlon64 до 3600+ и выше. Крепление этого кулера к Socket 462 отсутствует.
Дорабатываем радиаторы
Габариты радиатора:
Взял зажим от D9TB:
Как показано на рисунке см. выше, толщина 9.9mm у S754-07B832A, а 6.1mm у D9TB. Необходимо изогнуть зажим.
В обратном порядке:
Методика и аппаратное обеспечение эксперимента
Для проведения сравнения кулеров с алюминиевой и медной основной применялся стенд следующей конфигурации:
Для тестирования использовалась операционная система Windows 2000 Pro SP4. Для определения температуры процессора использовался встроенный в материнскую плату датчик, а для вывода его результатов в удобочитаемом виде применялась утилита PC Probe v2.21.08 из комплекта поставки материнской платы. Полученные температуры представлены на рисунке см. ниже.
Сброс температуры на 5 градусов в простое после прогрева S754-07B832A осуществил за 4 мин., D9TB почти за 6,2 мин.
Оценка:
Плюсы:
* Доступная цена;
* Высокий запас разгона;
* Никакого шума, просто шелест.
Минусы:
* Мешают сокет и конденсаторы на A7N8X-E Deluxe;
* Отсутствует зажим к Socket 462.
Охлаждение: самые распространенные мифы
Идея этого текста родилась у меня в голове после анализа многочисленных писем читателей, а также после общения с читателями же на Комтеке. Здесь мы разберем самые распространенные ошибки, которые (с активной помощью другой компетентной публики) допускает сферический пользователь в вакууме, когда начинает задумываться об эффективности системы охлаждения своего ПК.
Миф первый: чем выше обороты кулера, тем он эффективнее
Грамотная конструкция ребер.
Иными словами, не всегда имеет смысл гнаться за оборотами. Да и уши свои тоже стоит пожалеть.
Подробнее о ламинарных и турбулентных потоках можно прочесть в нашем материале о проблемах охлаждения, поднимавшихся на IDF в Москве.
Миф второй: шлифовка основания увеличивает эффективность охлаждения
Строго говоря, это не миф. Хорошая и качественная шлифовка действительно улучшит охлаждение, убрав царапины и прочие дефекты, уменьшающие площадь соприкосновения процессора и основания. Однако шлифовать основание надо правильно, иначе вместо улучшения охлаждения мы получим существенное падение эффективности кулера.
Как поступает большинство пользователей, услышавших о полировке основания? Да очень просто — пользователь берет крупную шкурку, и начинает пальцами или каким-то твердым предметом возить ее по основанию. Затем наждачка меняется на более мелкую, до тех пор, пока пользователю не покажется, что уже достаточно. Такой шлифовкой мы действительно уберем мелкие царапины, однако наделаем на основании много гораздо более крупных дефектов. Дело в том, что сила нажатия на инструмент не всегда одинакова, вернее, всегда неодинакова, да и время, потраченное на каждый квадратный сантиметр, различается, и в результате какой-то участок поверхности мы стачиваем сильнее, а какой-то совсем чуть-чуть. Если после такой шлифовки посмотреть на основание вооруженным глазом, то можно увидеть, что оно стало «волнистым».
Коэффициент теплопроводности любой термопасты много ниже оного у любого металла. А теперь подумайте, что сильнее ударит по эффективности охлаждения: царапина глубиной 0,1 мм и общей площадью 1 кв. мм, залитая термопастой, или яма такой же глубины, но площадью уже 1 кв. см? Правильно.
Этому основанию определенно нужна шлифовка.
Так что шлифовать основание надо, но, во-первых, только в самых тяжелых случаях, когда дефектов много, и они легко заметны, а во-вторых, так, чтобы таких «ям» не возникало, то есть или с помощью специальной машинки, или просто используя ровную поверхность, равномерно покрытую наждачкой. Половинный вариант — набор наждачек разной степени крупности — не принесет вам ничего хорошего.
Миф третий: медный сердечник всегда лучше сплошного алюминиевого основания
В большинстве случаев это действительно так — чем меднее основание, тем эффективнее кулер. Однако, есть варианты, когда сплошное алюминиевое основание намного эффективнее врезанного в него медного сердечника.
Все дело в том, что место соединения двух металлов — алюминия и меди — обладает некоторым термическим сопротивлением. И оно тем больше, чем хуже качество (то есть площадь и плотность) этого соединения. Вопрос о качестве, конечно же, не стоит, когда сердечник толстый, и врезан по всей толщине в алюминиевое основание или оправу с большим натягом. А вот в случае, когда сердечник, например, легко прокручивается в основании, или, несмотря на общую массивность сердечника, площадь соединения очень невелика, сопротивление границы раздела металлов будет очень велико. Настолько, что лучше бы на месте меди было просто сплошное алюминиевое основание — все преимущества меди с ее высоким коэффициентом теплопроводности «съедаются» местом контакта.
Вариант плохого соединения меди и алюминия.
К счастью, таких кулеров с каждым днем становится меньше. И вообще, нынче у произвордителей в моде кулеры с полностью медным основанием, которое будет всегда эффективнее, чем алюминиевое, при условии, конечно, качественного с точки зрения теплообмена крепления к нему ребер.
Миф четвертый: штатная термопаста/термонашлепка заслуживает лишь мгновенной замены ее на КПТ-8
Это далеко не всегда так. Безусловно, хорошая (не «подпольная») КПТ-8 — термопаста очень достойная, и она действительно лучше многих зарубежных паст, а уж прилагаемые к кулерам пасты вообще через одну курят в коридоре. Однако, если к вашему кулеру, скажем, Titan прилагается шприц с серебристой термопастой, не спешите бежать за КПТ-8. Прилагаемая термопаста ничем не хуже КПТ-8, по крайней мере, при тех значениях тепловых потоков, которые мы имеем в стандартном или даже сильно разогнанном ПК. Ну будет температура процессора отличаться от возможной на один градус — вы что, умрете от этого? А процессор? Тоже нет. Так что в подавляющем большинстве случаев в замене штатной термопасты на КПТ-8, АлСил-3 или даже более дорогую пасту «с серебром» нет никакого смысла.
Термопасты и термопрокладки.
Разумеется, если вы купили кулер, о месте рождения которого неизвестно даже ему самому, и в комплект поставки входил невзрачный пакетик с надписью «Silicone compound», вид которого вызывает не доверие, а прямо противоположные эмоции, то термопасту лучше заменить.
Отдельный разговор — термонашлепки. Они бывают разные — в виде очень густых паст, которые по идее должны плавиться при нагревании процессора, и в жидкой фазе заполнять все неровности, или в виде кусочка фольги, наклеенного на основание. Термонашлепку первого типа лучше удалить, и даже не потому, что она неэффективна (иногда ее эффективность довольно высока) — просто при последующем снятии кулера с холодного процессора вы можете оторвать вместе с ним еще и часть кристалла, что вряд ли входит в ваш план по продаже старого камня и замене его на новый.
На старом боксовом кулере от Intel, которым оснащаются Pentium 4 до 3,06 Ггц, на основании наклеен кусочек чего-то черного, напоминающего фольгу. Каких только мнений я не встречал! Говорили даже, что это — просто защитная накладка, а вот под ней-то скрывается настоящая термопаста. Это не так — фольга, покрытая тонким слоем высокоориентированного графита, есть сам интерфейс, а не защита термоинтерфейса, как думают очень многие продавцы и пользователи. Эффективность ее, к сожалению, оставляет желать лучшего (и даже Intel это косвенно признала, укомплектовав следующий кулер для более мощных процессоров обычной термопастой), однако если вы не собираетесь разгонять процессор, сойдет и она. Ничего страшного в ней нет, и свои функции эта фольга выполняет.
Термопрокладка из фольги с высокоориентированным графитом.
То, чем ее заменили.
В рамках этого мифа, пожалуй, стоит развеять еще один, появившийся на свет с легкой руки некоторых сетевых журналистов, и распространившийся поэтому достаточно быстро и хорошо. Все серебристые пасты «с добавлением алюминия или серебра», которые прилагаются к кулерам или продаются на соответствующих рынках, а также «пасты с добавлением цинка», к коим, в частности, относится и КПТ-8, не содержат этих металлов в чистом виде. В них используются оксиды или нитриды соответствующих металлов, которые, в отличие от металлов, являются изоляторами, а не проводниками электрического тока. Термопасты с добавлением чистого серебра существуют, однако ни один производитель в здравом уме не будет комплектовать ей свои кулеры — во-первых, потому, что дорого, а во-вторых, потому что опасно. Да и купить такую пасту достаточно сложно.
Следовательно, пробой нам не грозит, даже если мы покроем «алюминиевой» пастой весь Athlon с его мостиками.
Подробнее о термопастах и термонашлепках можно прочесть в нашем материале (см. www.ferra.ru/online/supply/13736).
Миф пятый: Чем больше в корпусе кулеров, тем лучше охлаждение
Я, будучи в здравом уме и трезвой памяти, заявляю, что прекрасно осознаю все то, что я тут пишу, и понимаю, что буду заплеван за нижеследующее многими моддерами, превратившими свои корпуса в подобие многомоторных винтовых самолетов. Однако все же скажу — бездумная установка кулеров в корпус лишь снижает эффективность охлаждения внутреннего пространства.
Дело в том, что большинство хороших (Обратите внимание — именно хороших! Плохие корпуса дорабатывать нет никакого смысла, горбатого только могила исправит) корпусов допускают установку дополнительных вентиляторов именно в тех местах, в которых допускают, не просто так, а потому, что так надо. Иными словами, если места под вентиляторы есть на передней и задней панели — так это не потому, что на других панелях места не было, а потому, что именно там вентиляторы и должны быть расположены для достижения наибольшей эффективности охлаждения. Разумеется, небольшие подвижки возможны, равно как возможно оснащение этих панелей вентиляторами сверх нормы. Однако большинство пользователей в погоне за прохладой поступает, как правило, иначе — режет блоухоллы там, где это вообще возможно, то есть чаще всего на боковой и верхней стенке. Причем ориентируют эти вентиляторы чаще всего на внос воздуха внутрь корпуса. И этим вносят в задумку производителя существенные коррективы, выражающиеся в дополнительных потоках воздуха, меняющих всю тепловую картину, и заставляющих воздух выходить не там, где надо, и проделывать совсем не тот путь, который нужно.
Так видит идеальный корпус фирма Intel.
Запомните — воздух должен поступать в корпус через переднюю его часть, а выходить — через заднюю. Кроме того, число входящих и исходящих вентиляторов, а вернее, их суммарный расход, должно быть хотя бы сопоставимо, иначе получится не картина, а непонятно что — воздух будет выходить совсем не там, где нужно, и совсем не так, как нужно. Боковые вентиляторы допустимы, но только в случае, когда вы понимаете, зачем это делаете. Для того, чтобы понимание наступило, полезно иногда нарисовать на бумаге корпус и все потоки внутри него.
По той же причине нежелательно иметь большое число вентиляционных отверстий в разных частях корпуса. Эти отверстия нужны только тогда, когда основной упор в охлаждении корпуса делается не на вынужденную, а на естественную конвекцию воздуха, то есть вентиляторов в корпусе мало, или их нет совсем. В случае же, когда расходы вентиляторов впереди и сзади сопоставимы и достаточно велики, вентиляционные отверстия не полезны, и даже вредны. Достаточно одного хорошего воздухозаборника перед каждым вентилятором. Кстати, эти воздухозаборники полезно закрывать фильтрами — реже придется пылесосить корпус.
Даже если вы завесите все передние и задние стенки вентиляторами, температура внутри корпуса все равно не упадет ниже температуры окружающей среды, а вот шум и нагрузка на блок питания увеличатся очень сильно. Существует некая критическая масса вентиляторов, выше которой сколько их число не увеличивай, температуры все равно останутся такими же, или опустятся, но на столь малую величину, что вы этого даже не заметите. Для разных корпусов и конфигураций эта масса будет разной, но обычно критическое число вентиляторов невелико, и уж точно намного меньше, чем многие себе представляют — скажем, четыре или пять.
Так что не боритесь с ветряными мельницами, и не делайте ветряную мельницу из своего корпуса. Вместо этого улучшите охлаждение тех точек, которые в этом действительно нуждаются. Например, поставьте вентилятор напротив жесткого диска.
Миф шестой: современные жесткие диски не нуждаются в специальном охлаждении
Миф активно существует благодаря продавцам ПК, не особенно утруждающих себя охлаждением жестких дисков в своих компьютерах. Однако, верен он с точностью до наоборот — как раз современные жесткие диски в этом охлаждении нуждаются намного больше своих древних собратьев. Связано это с тем, что плотность размещения элементов на схемах винчестеров, а также транзисторов в микросхемах, в последние годы существенно возросла, а вот токи, необходимые винчестеру, остались такими же. Соответственно, современный управляющий чип винчестера уже не в состоянии рассеять все выделяемое им тепло самостоятельно просто в силу очень маленькой площади корпуса. Диапазон же температур, в котором винчестер нормально работает, и его срок службы при этом не снижается, достаточно узок. Если в случае с процессором снижение срока службы с десяти лет до пяти не очень критично, то для винчестера этот же параметр намного важнее. Между тем, охлаждению процессора уделяется огромное количество внимания, а вот охлаждению микросхем контроллера винчестера — вообще не уделяется.
Оснащение винчестера своим вентилятором сделает проблему менее острой, хотя справедливости ради надо сказать, что вряд ли снимет ее совсем. Но это уже тема отдельной статьи.
Шаг пятый. Медь vs алюминий
Шаг пятый.
Предыдущие шажки можно увидеть здесь.
Достался мне тут недавно бракованный кулер Titan D5TB/Cu35. Все было нормально, но основание не отшлифовано совсем, медный пятак имел частые борозды видимо от отрезного станка глубиной примерно 0,5 мм.
Решено было – отполировать и поставить.
Эффект превзошел все ожидания. Температура, под нагрузкой, упала до 47 градусов.
Как это возможно? Алюминий эффективней меди?
Теплопроводность:
Алюминий 180-200 Вт/м*К
Медь обычная 300-320 Вт/м*К
Плотность:
Рал=2700 кг/м3
Рмед=8940 кг/м3, где Р-плотность
Шаг пятый.
Предыдущие шажки можно увидеть здесь.
Достался мне тут недавно бракованный кулер Titan D5TB/Cu35. Все было нормально, но основание не отшлифовано совсем, медный пятак имел частые борозды видимо от отрезного станка глубиной примерно 0,5 мм.
Решено было – отполировать и поставить.
Эффект превзошел все ожидания. Температура, под нагрузкой, упала до 47 градусов.
Как это возможно? Алюминий эффективней меди?
Теплопроводность:
Алюминий 180-200 Вт/м*К
Медь обычная 300-320 Вт/м*К
Плотность:
Рал=2700 кг/м3
Рмед=8940 кг/м3, где Р-плотность
видим, что:
· плотность меди выше, чем у алюминия примерно в 3,31 раза
· теплопроводность меди выше, чем у алюминия примерно в 1,66-1,75 раза
· теплоёмкость медного радиатора меньше, чем у алюминиевого примерно в 2,28 раза, при равной массе.
Таким образом, если радиаторы одинаковые по размерам и форме, то выполненный из меди будет в 3,31 раза тяжелее, его теплоемкость будет примерно в 1.44 раз больше чем у алюминиевого. Следовательно, при одинаковой нагрузке медный радиатор нагреется в 1.44 раза меньше. При большей разнице температур между процессорным ядром и радиатором теплообмен проходит эффективнее, следовательно, медный радиатор лучше.
Но на практике, я заменил медный радиатор на алюминиевый и выиграл. Почему?
В данном случае я заменил небольшой, но тяжелый радиатор от Thermaltake Volcano 10, с частыми тонкими ребрами, на вдвое больший радиатор от Titan D5TB/Cu35 с достаточно редкими и толстыми ребрами. Масса радиаторов примерно равна, поэтому теплоемкость алюминиевого радиатора будет больше. Следовательно, нагреваться он будет дольше. Кроме того, сопротивление воздушному потоку меньше из-за большей ширины каналов. Следовательно, через алюминиевый радиатор проходит большее количество воздуха, и он (воздух) забирает больше тепла. Тепловой баланс устанавливается на низшей отметке температуры, так как, во-первых, за единицу времени больше тепла отдается в атмосферу вследствие большего количества проходящего воздуха, а площадь теплообмена у обоих радиаторов примерно равна. А во-вторых, сам радиатор нагревается медленнее вследствие большей теплоемкости, поэтому для достижения равной с медным радиатором температуры алюминиевому требуется больше времени, что усугубляет первое положение. Кроме того, возможно в радиаторе от Thermaltake Volcano 10 образовывались не продуваемые зоны, в которых застаивался теплый воздух.
Основное преимущество меди, большая теплопроводность, в данном случае существенного влияния не оказывает, ввиду слабого воздушного потока вследствие чего и алюминиевый и медный радиаторы успевают равномерно распределить тепло по поверхности своих ребер и, следовательно, единица площади ребер обоих радиаторов отдает воздуху примерно равное количество тепла.
Все, что здесь написано, отражает мою личную точку зрения и не более. Я не старался придерживаться классической терминологии и возможно применил неверные определения, за что прошу строго меня не судить.
Конструктивная критика принимается здесь.
Медный радиатор против алюминиевого: что надежнее?
Алюминиевый радиатор представляется целесообразным решением для владельцев автомобилей. Рано или поздно большинство из нас сталкивается с необходимостью замены радиатора. Тип устройства, который вы установите в автомобиль, играет важную роль в работе двигателя. Среди множества вариантов, присутствующих на сегодняшнем рынке, бывает не совсем просто выбрать наиболее подходящий. Не только алюминиевые радиаторы, но и медные, латунные, пластмассовые, их аналоги доступны сейчас. Из всего разнообразия самыми популярными вариантами являются медные и алюминиевые. Ниже представлен сравнительный анализ для этих двух видов радиаторов.
Медь тяжелее, чем алюминий, поэтому трубки в медных радиаторах тонкие и небольшие. В большинстве медных радиаторах используются трубки в 10 мм, тогда как в алюминиевых радиаторах диаметр трубок, как правило, в два раза больше. Алюминий легче меди, что позволяет использование более широких трубок. Надо иметь в виду, что узкие трубки легче забиваются, а это уменьшает срок службы медных радиаторов.
Ремонтопригодность
Сварка считается обычной процедурой при ремонте радиаторов. Алюминий легче меди, и это обеспечивает лучшую ремонтопригодность алюминиевым радиаторам, не подвергая их излишнему износу. Это также помогает алюминиевым радиаторам легче переносить стресс от ремонта и увеличивает срок службы алюминиевого радиатора. К тому же алюминиевый радиатор служит дольше его медного «коллеги» даже после нескольких ремонтов. Однако медь мягче по своей природе, а это свойство очень полезно, когда возникает необходимость ремонта.
Устойчивость к внешним воздействиям
Внутреннее нагревание легко повреждает медные трубки, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Алюминиевые трубки более устойчивы. При нагревании до высоких температур алюминий не крошится, не гнется и не трескается. Большинство производителей выпускают алюминиевые радиаторы с трубками, запаянными мягким припоем. Такое соединение получается более прочным, чем полученное при пайке твердым припоем, применяемое в медных радиаторах. Прочные стыки добавляют радиатору износоустойчивость. Соединение твердым припоем быстрее изнашивается из-за возможных дефектов при нанесении самого припоя. Это выражается в виде белого налета во внутренней части, который со временем провоцирует коррозию металла в местах стыковки труб с верхним или нижним баком радиатора. Вибрация автомобиля также наносит вред радиаторам, а в особенности медным. В то же время малый вес алюминиевых радиаторов делает их менее подверженными такому виду износа.
Утечки
Алюминиевые радиаторы, казалось бы, более склоны к возникновению утечек, чем их медные собратья. Рано или поздно вы обнаружите одну из таких утечек около прокладки или бака радиатора. Это вызывает необходимость более частых сварочных работ, что ведет к более быстрому износу. У медных радиаторов утечки возникают не так легко. Точно так же, как медные трубы прекрасно зарекомендовали себя защищенными от утечек в сантехнике, в автомобильных радиаторах они также отлично исполняют эту роль.
Устойчивость к коррозии
Медь подвержена коррозии больше, чем алюминий. Особенно в зимний период медные радиаторы не могут в достаточной мере противостоять коррозии, которая разрушает тонкие перегородки между трубками. Поэтому медные радиаторы обычно окрашивают в черный цвет. Если этого не сделать, то повреждение от коррозии будет более быстрым, особенно во влажных условиях. Тонкие ребра охлаждения на алюминиевых радиаторах служат обычно дольше, чем их аналоги на медных. Алюминиевые радиаторы меньше страдают от коррозии, в том числе электролитической. В то же время они прослужат дольше, если имеют покрытие, предохраняющее их от окисления.
Какой радиатор выбрать для охлаждения полупроводника
Приветствую вас на своем блоге. В этой статье я расскажу о назначении радиаторов, какой радиатор выбрать для охлаждения проводника. Какие бывают радиаторы по назначению. На что нужно обращать внимание, каких размеров он должен быть и каких размеров. Что бы полупроводники не перегревались.
Назначение радиаторов
Назначение радиаторов – отводить тепло от полупроводников, это позволяет снизить влияние температуры на рабочие параметры приборов. Для этого применяют пластинчатые, ребристые, штыревые радиаторы. Чем больше радиатор по размеру, тем лучше он отводит тепло от радиодеталей, и тем самым они меньше нагреваются.
Для улучшения отвода тепла полупроводниковый прибор лучше всего крепить непосредственно к радиатору. Если необходима электрическая изоляция полупроводникового прибора от шасси, радиатор крепят на шасси через изолирующие прокладки.
Теплоизолирующая способность радиатора зависит от степени черноты материала, из которого он сделан. Чем больше черноты, тем отвод тепла будет эффективнее. Рассмотрим несколько видов разных радиаторов, что бы понять какой радиатор выбрать для нужного вам полупроводника.
Есть несколько технологий при изготовлении радиаторов из алюминия. Но в основном используют две технологии – литье и экструзия. Выбор производства радиаторов определяется вопросом: цена – качество. Так ребристые радиаторы дешевле делать методом экструзионном способом, а игольчатые методом литья.
Например, радиаторы ребристой формы будут дешевле и эффективней при экструзионном производстве, а произвести игольчатые радиаторы можно только методом литья.
Какой радиатор выбрать
При выборе радиатора нужно обращать внимание на много критериев, это: материал радиатора, площадь его рабочей поверхности, форма охладителя. Всё это значительно влияет на характеристики теплоотвода. Дешевые радиаторы из алюминия охлаждают хуже, чем медные радиаторы и графитовые, но и цена у последних не маленькая.
Материал, из которого изготавливаются радиаторы для транзисторов / светодиодов / микросхем, – это алюминий или медь.
Медные – дороже, но у них лучший теплоотвод, потому что медные радиаторы обладают лучшей теплопроводностью. Например, радиатор для процессора, радиатор для видеокарты и радиатор для чипсета – лучше выбирать на основе меди. А вот радиаторы для транзисторов или светодиодов целесообразнее купить на основе алюминия (его сплавы), потому что в данном случае вы получите оптимальное соотношение цена/качество.
Если у вас есть возможность, то покупайте их в интернет магазинах со скидками, или на рынках барахолках. Где цены на много ниже, чем у новых, а качество то же самое.
Штыревой радиатор
Штыревой (игольчатый) радиатор является очень эффективным теплоотводом для полупроводниковых приборов. Они изготавливаются из дюралюминия толщиной 4-6 мм и алюминиевой проволоки диаметром 3-5 мм. На поверхности предварительно обработанной пластины радиатора нужно наметить кернером места для отверстий под штыри, выводы транзисторов, диодов и крепежные винты.
Расстояние между центрами должно быть равно 2-2.5 диаметрам применяемой алюминиевой проволоки. Диаметр отверстий под штыри выбирают с таким расчетом, что бы проволока входила в них с возможно меньшим зазором. С обратной стороны отверстия под штыри зенкуют на глубину 1-1.5 мм. При минимальном объеме такой радиатор имеет максимальную эффективную площадь рассеивания. Площадь поверхности такого теплоотвода равна сумме площадей каждого штырька и площади основного тела.
Так же можно купить готовые радиаторы как в магазине, так и на рынке. Я покупаю их на рынке – барахолке, там они стоят раз в пять дешевле, чем в магазине. Имеется большой выбор и какой радиатор выбрать для вашей поделки, у вас не будет проблем.
Ребристый радиатор
Ребристый (пластинчатый) радиатор. Площадь этих радиаторов равна сумме площадей всех сторон. Чем больше площадь поверхности, тем выше эффективность теплопередачи. Для улучшения охлаждения элементов нужно увеличивать площадь радиатора. И что бы не увеличивать размеры, так как это не всегда можно из за конструкции устройства, радиаторы делают с ребрами и микролельэфом на них. Количество ребер и их размеры значительно увеличивают площадь радиаторов.
Так же радиаторы с ребрами отличаются по расстоянию между ребрами. На радиаторах, где расстояние маленькое между ними, нужно ставить принудительное охлаждение. Такие радиаторы встречаются в компьютерах для охлаждения процессоров. Радиаторы с большим расстоянием между ребрами используются без вентиляторов. Хотя и первые так же можно использовать без принудительного охлаждения. Тут уже на сколько эффективно они будут работать с охлаждением и без.
Усовершенствованный пластинчатый теплоотвод представляет собой набор из нескольких пластин, загнутых в разные стороны. Этот радиатор при площади поверхности равной простейшему пластинчатому имеет меньшие габариты. Устанавливается такой теплоотвод аналогично пластинчатому. Количество пластин может быть различным – в зависимости от необходимой поверхности. Площадь рассеивания такого радиатора равна сумме площадей всех загнутых участков пластин, плюс площадь поверхности центральной части. Это тип радиатора имеет и недостатки: пониженную эффективность отвода тепла от всех пластин, а также невозможность получения идеально прямой поверхности в местах соединения пластин между собой.
Радиаторы с принудительным охлаждением
Еще есть радиаторы, которые лучше принудительно охлаждать. Такие можно увидеть в компьютерных блоках питания. При небольшой площади такие радиаторы рассеивают большое количество мощности. Их недостатком является шум в работе и износ вентиляторов.
Делаются они из алюминия и его сплавов. Так же есть медные радиаторы, но их цена намного дороже. Но отводят они тепло намного лучше. И если у вас дорогое оборудование, то что бы избежать перегрева лучше использовать радиаторы из меди.
Как крепить полупроводники к радиатору
Полупроводники крепятся к радиатору при помощи специальных фланцев. При необходимости изоляции радиоэлементов от радиатора нужно применять изоляционные прокладки. Так конечно эффективность снизится, но при использовании разных микросхем и транзисторов это необходимо. Еще вариант изолировать сам радиатор от платы, что бы не применять изоляционные прокладки.
Поверхность в месте контакта с радиатором должна быть ровной и чистой, для лучшей отдачи тепла. Так же можно применять специальные термопасты для повышения эффективности и снижения сопротивления теплоотдачи. Если у вас транзисторы в защищенном корпусе, то их можно ставить на радиатор без прокладок. Но про термопасту забывать не стоит.
Как рассчитать радиатор
Рассчитывать радиатор самому можно по специальным формулам. Но я напишу как проще рассчитать размер радиатора. Это было написано в журнале “Радиоэлектроника”. Есть такой параметр как тепловое сопротивление. Он показывает, на сколько градусов нагревается объект, если в нем выделяется мощность в 1 Вт.
Например для транзистора в корпусе ТО-5 тепловое сопротивление равно 220 градусов Цельсия на 1 Вт. Если допускать нагрев до 80 градусов, то получим, что на транзисторе должно выделяться не белее чем 36 Вт (80/220=36). Далее будем считать нагрев транзистора или тиристора не более, чем на 80 градусов.
Есть грубая формула для расчета теплового сопротивления теплоотвода:
S – площадь поверхности теплоотвода, выраженная в квадратных сантиметрах.
Отсюда площадь поверхности можно рассчитать по формуле:
Например если нам нужен блок питания на 12 вольт 10 ампер. После выпрямителя имеем 17 вольт, значит, падение напряжения на транзисторе будет 5 вольт, а мощность 50 Вт. При допустимом нагреве до 80 градусов, получим тепловое сопротивление.
Тогда по второй формуле мы определим площадь радиатора:
S=1000 см в квадрате
Для грубого расчета 1 ватт тепла, выделяемого полупроводником, нужно использовать площадь теплоотвода, равную 30 кв. см.
На этом все, пишите ваши комментарии, читайте статьи сайта, подписывайтесь на мой Ютуб канал.