Визначте, чи шасі є підходящим радіатором?

10

Я взяв маленьку милу алюмінієву коробку для невеликого проекту, керованого USB DAC ...

... і складаючи його разом, я помітив, що бічні панелі коробки були дуже прохолодними на дотик і виготовлені з товстого алюмінію із перспективним дизайном:

У мене є кілька потенційних ІМС, які, можливо, потребують охолодження, залежно від того, де мене бере проект / схема, і мені було цікаво, як можна визначити, чи будуть панелі взагалі корисні як радіатори? Я не сподіваюся, що вони будуть працювати майже так само, як і фактичний радіатор, але для менших ІМС (регуляторів напруги тощо) було б зручно знати варіант.

Чи є спосіб математично обчислити тепловий опір панелі, як це , або це найкращий спосіб просто виконати деякі температурні випробування?

heatsink thermal cooling

— абза
джерело

2

Під час гугла "термостійкість алюмінію" першим ударом став наступний калькулятор: mustcalculate.com/electronics/thermalresistance.php

— Dampmaskin

11

Нічого собі, це справді "маленька мила алюмінієва коробка"

— труба

4

Ці чорні сторони здаються анодованими, фарбованими чорними. Якщо це чорна фарба, тепловіддача не буде ефективною. Ще один момент - теплопровід з боку вперед буде досить хорошим - як би ви ставились до гарячої передньої панелі?

— glen_geek

3

@ laptop2d - Солодкі маленькі алюмінієві коробки International ™! Ні, я отримав це з цього веб-сайту - modushop.biz . Вони - італійська компанія, яка виготовляє корпуси насамперед для аудіоіндустрії "Зроби сам".

— абза

2

Якщо припустити, що ви можете отримати тепло від пакета до коробки добре, то розігрівання в коробці, швидше за все, буде кращим, ніж нагрівання повітря до всередині коробки (через оребрений радіатор). Незважаючи на отвори

— Джек Б

12

Використання кожуха як тепловідвідника є загальним методом, проте слід розуміти кілька речей.

Як згадує Laptop2d, важко моделювати теплові характеристики корпусу, і експериментальне вимірювання може бути доцільним.
Радіатори покладаються на потік повітря для роботи. Оскільки ці плити є плоскими, є хороший шанс, що хтось встановить коробку, обклеєну проти чогось теплоізольованого ... наприклад, відштовхуючись від гіпсокартону. Якщо це щось своє, і ви можете контролювати повітряний потік, це може бути добре. Інакше вам може знадобитися додати до платівки функції, щоб запобігти виникненню та спроектувати її роботу в тих найгірших випадках, інакше речі можуть вийти з ладу або навіть загорітися.
Як гаряче отримає тарілка. Хоча радіатор може бути достатнім для роботи електроніки, сама плита може бути дуже гарячою на дотик, навіть досить гарячою, щоб викликати опіки шкіри. Важливо, щоб будь-яка зовнішня поверхня зберігалася при розумній температурі.
Фізика диктує, що плита розшириться при температурі. Це може призвести до невдалих механічних побічних ефектів у деяких випадках. (вибачте за каламбур ...)

— Trevor_G
джерело

2

Дві каламбури рівні. У деяких випадках можливі побічні ефекти на сторону ваших випадків.

— користувач253751

1

Нагрівання до борту коробки з роз'ємами - це звичайний спосіб отримати повітряний потік. Але, звичайно, це означає, що більше шансів торкнутися там, можливо, опустити верхню межу температури з оч до трохи теплого (верхні межі наведені в деяких стандартах). Наприклад, регулятори часто потрібні поблизу роз'єму живлення і прикручуються до задньої частини, де

— Кріс Х

8

Ваші бічні панелі - класичні приклади найпростішої форми радіатора - плоскої пластини. Просте рівняння для обчислення його теплового опору (в Ш / К) дорівнює: де:

R_{t h} = \frac{3.3}{\sqrt{λ \cdot d}} C + \frac{650}{S} C

$R_{th} = \frac{3.3}{\sqrt{\lambda \cdot d}}C+\frac{650}{S}C$

$d$ - товщина пластини в мм,

$\lambda$ - теплопровідність (237 Вт / мК для алюмінію),

$S$ - площа плити, в см - у вашому випадку Ви повинні вважати, що лише одна сторона пластини розсіює тепло, $^2$

$C$ - коефіцієнт, який залежить від поверхні та розміщення пластини: 1,0 для горизонтальної сирої плити, 0,85 для вертикальної сировини, 0,50 для горизонтальної почорнілої, 0,43 для вертикальної почорнілої.

Звичайно, як завжди, як ми говоримо про теплопередачу, немає однієї простої відповіді, оскільки більшість рівнянь у цій галузі є емпіричними. Для (ймовірно) більш точного рішення шукайте, наприклад, у цій статті: http://www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/

— Якуб Ракус
джерело

Тонка тарілка - це поганий розповсюджувач тепла, тому прийняття S площею всієї сторони, ймовірно, буде оптимістичним для одного або двох компонентів (я зображую TO-220, тому що їх легко приєднати до справ). Посилання в кінці детальніше йде про це.

— Кріс Х

Я думаю, причина, про яку я питав, полягає саме в тому, що панелі не плоскі - у них є канавки, які, як я думав, можуть допомогти випромінювати тепло. Це взагалі тоді лише питання обчислення фактичної площі поверхні з урахуванням канавок, а потім екстраполяція цього на плоску пластину еквівалентного розміру?

— абза

7

Проблема полягає в тому, що вам потрібно буде змоделювати цілий ящик і повітря, щоб отримати розумну цифру про те, скільки тепла шасі може знехтувати.

Ви можете просто моделювати його як нескінченну теплову раковину (при кімнатній температурі), а потім використовувати коефіцієнт теплового з'єднання упаковки та термічний опір теплової пасти або колодки, яку ви збираєтеся опустити до коробки.

Або якщо план вимагає відводити багато тепла, коробка може бути змодельована як термічний опір. Алюміній - 205,0 Вт / (м К), але проблема полягає в тому, що повітря оточує всю коробку, тому, щоб реально моделювати це, вам потрібно буде підсумувати весь тепловий опір у багатьох різних точках, тому що повітря має теплопровідність 0,024 Вт / (м К)

З досвіду, мабуть, було б просто простіше приєднати резистор збоку і виміряти його.

— Спайк напруги
джерело

Температура кімнати, мабуть, не є гарною здогадкою для кількох Вт потужності. Я маю на увазі зовнішні корпуси жорсткого диска або голі жорсткі диски розміром 3,5 дюймів, які працюють під відкритим небом (можливо, приблизно від 5 до 10 Вт). Їх зовнішні місця, як правило, перевищують температуру приміщення на 10 або 20 градусів, якщо їх розміщують на підлозі без вентилятори або відкриті вікна, що створюють повітряний потік. (відгадуємо від пам'яті про те, як вони відчували себе гарячими; але це відповідає тому, що сказали їх внутрішні датчики температури). Я думаю, саме тому ви написали параграф після цього, для випадку, коли нагрівання шасі неглибокий .: П

— Пітер Кордес

-2

Шасі може бути достатнім з точки зору теплової енергії. Якщо це може знадобитися ізолювати пристрої електричним способом. Матеріали, такі як Beta глинозем, слюда, Silpad тощо, є ізоляторами електроенергії та провідниками тепла. Кінцева теплопровідність дасть вам тепловий штраф у порівнянні з прямим металевим болтом. Пам'ятайте, що напівпровідники, що витрачають потужність, ємнісно пов'язані з корпусом, незважаючи на електричну ізоляцію. Якщо високі частотні квадратні хвилі будуть задіяні, ваш гарний маленький алюмінієвий ящик буде хорошою антеною, і ви не зможете вийти з ладу випромінюваної ЕМС. Радіатор шасі частіше зустрічався зі лінійними схемами старої школи.

— Аутист
джерело