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Dissipateurs pour équipement électronique

Dissipateurs pour équipement électronique

Les dissipateurs thermiques sont utilisés dans de nombreux équipements électroniques pour garantir que la chaleur peut être évacuée des équipements ou des composants particuliers qu'ils contiennent. Par exemple, avec les microprocesseurs qui fonctionnent très chaud ces jours-ci, ils ont normalement des dissipateurs thermiques fixés ou attachés à eux, et en plus de cela, des ventilateurs sont également inclus dans les PC pour garantir que les composants restent froids et fonctionnent dans leurs plages de températures de fonctionnement. Ce ne sont pas seulement les PC qui contiennent des dissipateurs de chaleur. De nombreux autres équipements les contiennent. En fait, les dissipateurs thermiques sont utilisés partout où il y a des sources de chaleur, et cette chaleur doit être évacuée.

Les dissipateurs thermiques peuvent prendre diverses formes et sont largement disponibles pour les applications électroniques. Si seulement une petite quantité de chaleur doit être évacuée, des dissipateurs de chaleur petits ou simples peuvent être utilisés. Cependant, si des quantités importantes de chaleur doivent être évacuées, des dissipateurs thermiques plus complexes sont nécessaires. En utilisant des calculs thermiques relativement simples, il est possible de déterminer quels dissipateurs thermiques peuvent être applicables pour une application donnée. Ils sont spécifiés de manière à permettre de déterminer leurs performances.

Types de dissipateurs et leurs spécifications

Les dissipateurs thermiques sont disponibles dans une variété de tailles et de formes. Le but principal d'un dissipateur thermique est d'éliminer la chaleur de la source où elle est générée aussi efficacement que possible. Pour y parvenir, un dissipateur de chaleur doit avoir une surface aussi grande que possible sur laquelle la chaleur peut être transférée à l'air. Le transfert de chaleur est souvent assisté par convection, mais des ventilateurs peuvent également être utilisés, ce qui améliore considérablement leurs performances.

Normalement, un dissipateur thermique est spécifié en termes de dissipation pour une élévation de température donnée, c'est-à-dire sa résistance thermique. La dissipation thermique est exprimée en nombre de watts et l'élévation de température en degrés Celsius. Ainsi, un dissipateur thermique particulier peut avoir une puissance de 10 watts par degré Celsius. Cela signifie que s'il dissipe 10 watts de puissance, sa température augmentera de 1 degré. De même s'il dissipe 100 watts, sa température augmentera de 10 degrés.

Ces chiffres sont essentiels pour tous les calculs thermiques nécessaires. En connaissant les performances du dissipateur thermique, il est possible de choisir celui qui convient pour la dissipation thermique requise et l'élévation de température admissible.

Calculs thermiques simples

Il est possible d'entreprendre quelques calculs thermiques simples pour déterminer les performances requises pour un dissipateur thermique. Alors que certains calculs thermiques peuvent devenir très compliqués, les calculs thermiques nécessaires au choix des dissipateurs thermiques sont très simples et assez simples.

La première étape de tout calcul thermique consiste à déterminer la quantité d'énergie dissipée. Cela se fait simplement en utilisant l'une des trois équations ci-dessous:

Puissance (watts) = tension (volts) x courant (ampères)

Puissance (Watts) = Tension 2 / Résistance (Ohms)

Puissance (Watts) = Courant 2 / Résistance (Ohms)

Avec la dissipation de puissance du composant calculée, l'étape suivante des calculs thermiques peut être entreprise. Il s'agit de calculer la résistance thermique requise du dissipateur thermique.

La résistance thermique du radiateur = (élévation de température max / watts dissipés) - (résistance de jonction à boîtier + résistance boîtier à dissipateur thermique)

L'équation ci-dessus comprend les termes utilisés pour les dispositifs à semi-conducteurs, les éléments qui nécessitent le plus souvent des dissipateurs thermiques. Souvent, il n'est pas possible d'influencer les données de réception pour la résistance de la jonction au boîtier, ou pour le boîtier à la résistance du radiateur. Il est donc plus sûr de laisser une petite marge pour les couvrir. Cela signifie qu'en laissant une marge, l'équation se simplifie en:

Résistance thermique du radiateur = élévation de température max / watts dissipés

Résumé

Les dissipateurs thermiques sont un élément essentiel de nombreuses conceptions électroniques. Pour les composants qui dissipent de grandes quantités de chaleur, un dissipateur thermique est une exigence essentielle, et souvent des ventilateurs peuvent également être nécessaires pour aider au refroidissement. Les calculs thermiques nécessaires pour sélectionner le dissipateur thermique peuvent être assez simples, bien que certains calculs thermiques pour déterminer des problèmes thermiques plus complexes puissent être très compliqués. Heureusement, ceux-ci sont rarement nécessaires pour la conception de la maison.

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