بازار آهن شاد آباد ؛ مجتمع ۱۷ شهریور B پ ۱۰۰
شنبه تا 5 شنبه: 08:00 - 17:00

 

اهمیت و کاربردهای هیت سینک ها

در اینجا سعی میکنیم با یک مثال ساده اهمیت استفاده از هیت سینک را برای شما روشن سازیم . فرض کنید میخواهید یک منبع ولتاژ ثابت طراحی کنید که مثلا ولتاژ ۲۰ را به ۵ تبدیل کند و بتواند ۵ آمپر جریان در خروجی ایجاد کند . در اینجا باید اول از همه میزان توان تلفاتی را در این مثال محاسبه کنیم . اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی ۱۵ است ، که اگر این عدد را در ۵ آمپر که جریان خروجی است ضرب کنیم نتیجه عدد ۷۵ وات بدست می آید که توان تلفاتی را برایمان مشخص میکند. حال اگر از روی کاتالوگ ترانزیستور ها یه بررسی ساده انجام دهیم  و مثلا ترانزیستور ۲N3055 معروف  که توان تلفات قابل تحملش در کاتالوگ ۱۱۵ اعلام شده است را انتخاب کنیم و بدون هیچ نگرانی از آن استفاده کنیم چیزی طول نخواهد کشید که ترانزیستور می سوزد.
چرا ؟ 
چون توان حرارتی این ترانزیستور در دمای ۲۵ درجه ۱۱۵ وات است . وقتی دما بالاتر از ۲۵ درجه میرود توان تلفاتی پایین می آید که این امر باعث سوختن ترانزیستورمیشود . اگر شما نتوانید دمای ترانزیستورتان را کمتر یا مساوی ۲۵ درجه نگه دارید خیلی سریع آن را از دست خواهید داد . برای پاین نگه داشتن دما راه های مختلفی وجود دارد که ارزانترین و مطمئن ترین این روشها استفاده از هیت سینک مناسب است .
این مثال ساده اهمیت استفاده از هیت سینک را تا حدود زیادی مشخص کرد .

هیت سینک یا همان  HEAT SINK  از دو کلمه HEAT   به معنی حرارت و SINK   که در اینجا به معنی پایین آورنده است  تشکیل شده . در ایران هیت سینک را با عناوین دیگر مثل  رادیاتور نیز میشناسند . بطور کلی هیت سینک به دلیل متریالش ( جنس ماده تشکیل دهنده ) باید ویژگی هایی داشته باشد که بارزترین این ویژگی ها خاصیت خنک کنندگی یا دفع حرارت است . میتوان اینگونه عنوان کرد که هیت سینک در کنار هر منبع حرارتی که قرار بگیرد به شرط مچ شدن یا اتصال مناسب با آن منبع ، میتواند حرارت تولید شده را از منبع گرفته ، جذب بدنه خود کند و این حرارت را به تدریج از خود تخلیه کند . هیت سینک با توجه به شکلش و تعاملی که با هوای جاری یا حتی مایعاتی مثل آب برقرار میکند این حرارت را از سیستم خارج میکند . میدانید حرارت مخصوصا اگر زیاد باشد بعنوان یک عامل مخرب در قطعات و سیستمهای برقی و الکترونیک به حساب می آید و موجب اصطحلاک بالای دستگاه و اجزای آن میشود .
این حرارت ناخواسته حتی ممکناست باعث سوختن یک قطعه از دستگاهمان شود ، که با سوختن آن قطعه احتمالا تمام دستگاه از کار خواهد افتاد  . قطعات زیادی در دستگاه های مختلف الکتریکی ، الکترونیکی و مخابراتی و روشنایی  استفاده میشوند که در اثر فعالیت تولید حرارت میکنند . قطعاتی نظیر انواع مختلف ترانزیستورها ، تریستور ها ، دیود ها وهمینطور ال ای دی ها ، LED  وجود دارند که در اثر فعالیت تولید حرارت میکنند . حال اگر حرارت تولید شده در این قطعات را بطور مناسب و مستمر دفع نکنیم باعث کم شدن عمر مفید این قطعات میشویم.

جنس هیت سینک

فلزات هادی خوبی برای حرارت و الکتریسته هستند . ولی ما از هر فلزی نمیتوانیم بعنوان هیت سینک استفاده کنیم . طلا بهترین شرایط را  برای دفع حرارت دارد ولی به دلیل بالا بودن نرخ جهانی این فلز گرانبها نمیتوان از آن بعنوان ماده مناسب در ساخت هیت سینک یاد کرد .  احتمالا فقط در صنایع خاص آن هم بطور بسیار محدود از این فلز جهت ساخت هیت سینک استفاده میشود .  مس هم هدایتگر مناسبی برای حرارت است ولی این فلز مس هم  بلیل چگالی بالایی که دارد خیلی سنگین است که این امر موجب بالا رفتن هزینه تولید هیت سینک بر پایه متریال مس میشود و این یک نقطه ضعف برای مس به حساب می آید و باعث محدود شدن استفاده از این ماده در تولید هیت سینک شده است . علاوه بر بالا بودن جرم حجمی مس میتوان قابلیت شکل پذیری کم این فلز را نیز بعنوان نقطه ضعفی دیگر برای آن در نظر گرفت .
امروزه در تمام دنیا از فلز آلومینیوم با عدد اتمی ۱۳ در ساخت هیت سینک استفاده میشود . آلومینیوم فلزی است که هم نسبتا ارزان است، هم تقریبا همه جا به وفور یافت میشود ،  امتیاز دیگر آلومینیوم این است که به راحتی میتوان آن را با آلیاژهای دیگه ترکیب کرد . خاصیت شکل پذیری بالا نیز یک امتیاز برای آلومینیوم به حساب می آید .

img_divider

در مورد هیت سینک ها سوالی دارید؟