ورود به حساب کاربری

نام کاربری *
رمز عبور *
مرا به خاطر بسپار.

کاربرد فلز آلومینیوم در ساخت هیت سینک

 

ترکیب کلمه هیت سینک ( HEAT SINK ) از دو کلمه انگلیسی HEAT  با معنی حرارت و گرما  و SINK به معنی پایین آورنده تشکیل شده است. شاید بتوان گفت کلمه مبدل حرارت (Heat Exchaanger) از لحاظ معنایی معادل بهتری به جای هیت سینک برای این عملیات است.

اصلی ترین ویژگی هیت سینک دفع حرارت و خنک کنندگی آن است. ممکن است در برخی موارد مانند چراغ ها ال ای دی، نقش قاب و بیس را هم داشته باشند اما اصلی ترین ویژگی و هدف خنک کنندگی می باشد.

به زبان ساده تر اینگونه می توان گفت که هیت سینک در مجاورت هر عامل و منبع ایجاد حرارت با این شرط که اتصال بین هیت سینک آلومینیومی با آن منبع تولید حرارت درست باشد، میتواند حرارت تولیدی از منبع حرارتی را گرفته، و با جذب در بدنه خود این حرارت را به مرور زمان از خود خارج کند. این خروج حرارت بسته به نوع طراحی هیت سینک و کاربرد آن در تعامل با هوای محیط یا مایعاتی مثل آب یا روغن صورت میگیرد.

قطعه های بسیار زیادی در دستگاه های الکتریکی، مخابراتی و یا روشنایی کاربرد دارند که در اثر کار حرارت تولید میکنند. از این دست قطعات میتوان انواع ترانزیستورها، تریستور ها، دیود هاو POWER ها و همینطور  POWER LED ها  اشاره کرد که در حین کار تولید گرما میکنند. درصورتی که این گرمای تولیدی بطور درخور و مناسب از طریق هیت سینک ها دفع نکنیم به مرور زمان باعث کاهش عمر مفید این قطعات خواهیم شد.

دلایل استفاده از هیت سینک آلومینیومی: 

قصد داریم  با مثالی اهمیت کاربرد هیت سینک را توضیح دهیم:

درنظر بگیرید یک منبع ولتاژ ثابت طراحی کرده اید که ولتاژ ۲۰ را به ۵ تبدیل کند و بتواند ۵ آمپر جریان در خروجی ایجاد نماید. در اینجا باید اول از همه میزان توان انرژی تلفاتی را در این مثال بررسی نماییم. اختلاف میزان ولتاژ ورودی و خروجی طراحی شده ۱۵ است، که اگر در ۵ آمپر که میزان جریان خروجی است ضرب نماییم به عدد ۷۵ وات می رسیم که  مقدار توان انرژی تلفاتی را معین می کند. اگر از ترانزیستور ۲N3055  که میزان توان تلفات قابل تحملش در کاتالوگ ۱۱۵ است را انتخاب و از آن استفاده کنیم پس از مدت زمان اندکی ترانزیستور می سوزد. به این علت که توان حرارتی این ترانزیستور در دمای ۲۵ درجه ۱۱۵ وات است و وقتی که دما بالاتر از ۲۵ درجه میشود توان تلفاتی کاهش می یابد که این امر باعث سوختن ترانزیستور می گردد. اگر دمای ترانزیستور را کمتر یا مساوی ۲۵ درجه نگه ندارید خیلی سریع می سوزد. برای پایین نگه داشتن دما راه های مختلفی وجود دارد بهترین روش بهره گیری از هیت سینک آلومینیومی مناسب است.

نوع جنس هیت سینک  :

طلا از لحاظ انتقال حرارت بهترین شرایط را برای انتقال و دفع حرارت دارد ولی به دلیل بالا بودن بهای این فلز نمی توان از آن در ساخت هیت سینک استفاده کرد و فقط در برخی صنایع خاص و وابسته به شرایط  از این فلز جهت ساخت هیت سینک استفاده می شود.

مس هم پس از طلا دارای توان هدایت گرمایی بالایی است، ولی این فلز هم در قیاس با آلومینیوم به دلیل چگالی بالایی که دارد خیلی سنگین می شود که همین باعث بالا رفتن قیمت تمام شده ساخت هیت سینک از جنس مس می گردد . همچنین اشکال دیگر مس امکان شکل پذیری پایین این فلز است که می توان بعنوان نقطه ضعفی دیگر برای آن لحاظ کرد

متداول ترین فلز در ساخت هیت سینک، فلز آلومینیوم با آلیاژ 6063 می باشد.

آلومینیوم فلزی است که نسبت به طلا و مس برای ساخت هیت سینک ارزان است و همچنین در همه جا در دسترس است.  برتری دیگر آلومینیوم این است که میتوان آن را  آلیاژسازی کرد همچنین خاصیت شکل پذیری این فلز نیز یک امتیاز مهم و ویژه برای آلومینیوم به حساب می آید.