Làm thế nào để một tản nhiệt tùy chỉnh hoạt động?

Tản nhiệt tùy chỉnh hoạt động như thế nào?

Tản nhiệt là bộ phận làm tăng dòng nhiệt ra khỏi thiết bị nhiệt. Nó thực hiện điều này bằng cách tăng diện tích bề mặt làm việc của thiết bị và lượng chất lỏng đông lạnh chảy trên toàn bộ diện tích bề mặt. Tùy thuộc vào cấu hình của từng thiết bị, chúng tôi nhận thấy rất nhiều kiểu dáng, thiết kế và tính năng làm mát. Bạn có thể thấy bộ tản nhiệt dạng vây thẳng trong hình ảnh ở đầu bài viết này, trong khi bạn có thể thấy bộ tản nhiệt dạng vây mở trong hình ảnh bên dưới. Mỗi bộ tản nhiệt đều có giá trị trong các ứng dụng có thể có các biến thể sau:

Tản nhiệt tùy chỉnh hoạt động như thế nào?

Bộ tản nhiệt hoạt động bằng cách loại bỏ nhiệt từ các thành phần quan trọng. Hầu hết tất cả các tản nhiệt đều hoàn thành nhiệm vụ này thông qua bốn bước cơ bản:

1. Nguồn nhiệt sinh ra nhiệt. Nguồn nhiệt có thể là bất kỳ hệ thống nào tạo ra nhiệt và cần phải loại bỏ nó để hoạt động bình thường, chẳng hạn như:

2. Nhiệt lượng được truyền từ nguồn. Các ống dẫn nhiệt cũng có thể trợ giúp quá trình này, nhưng chúng tôi sẽ đề cập đến các thành phần này một cách riêng biệt. Khi tiếp xúc trực tiếp với bộ phận tản nhiệt, nhiệt lượng sẽ đi vào bộ phận tản nhiệt theo đường dẫn tự nhiên và được dẫn ra khỏi nguồn nhiệt. Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu tản nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình này. Đây là lý do tại sao vật liệu phổ biến trong cấu tạo tản nhiệt là những vật liệu có tính dẫn nhiệt cao, chẳng hạn như đồng và nhôm.

3. Nhiệt được phân phối khắp các Tản nhiệt tùy chỉnh. Nhiệt sẽ tự nhiên đi qua tản nhiệt bằng cách dẫn tự nhiên, và trong môi trường nhiệt độ cao đến thấp, nhiệt sẽ truyền qua toàn bộ gradient nhiệt. Điều này có nghĩa là hồ sơ nhiệt của tản nhiệt không nhất quán. Như vậy, tản nhiệt thường ấm hơn về phía nguồn và mát hơn về cuối tản nhiệt.

4. Nhiệt được loại bỏ khỏi các tản nhiệt tùy chỉnh. Quá trình này phụ thuộc vào gradient nhiệt độ của tản nhiệt và chất lỏng làm việc của nó, thường là không khí hoặc chất lỏng không dẫn điện. Chất lỏng hoạt động đi qua bề mặt tản nhiệt tùy chỉnh ấm áp, truyền nhiệt từ bề mặt ra môi trường xung quanh bằng cách khuếch tán và đối lưu nhiệt. Giai đoạn này lại dựa vào gradient nhiệt độ để tản nhiệt ra khỏi tản nhiệt. Do đó, nếu nhiệt độ môi trường không thấp hơn tản nhiệt thì sẽ không xảy ra hiện tượng đối lưu và tản nhiệt sau đó. Trong bước này, diện tích bề mặt tổng thể của tản nhiệt cũng trở nên thuận lợi. Diện tích bề mặt lớn giúp tăng diện tích khuếch tán và đối lưu nhiệt.

Tản nhiệt tùy chỉnh chủ động và thụ động

Tản nhiệt thường được sử dụng trong các cấu hình chủ động, thụ động hoặc hybrid.