วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนของฮีทซิงค์ครีบพิน LED

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ฟังก์ชั่นของ FPGA ที่ล้ำสมัยได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจนสูงเป็นประวัติการณ์ น่าเสียดายที่การพัฒนาฟังก์ชั่นอย่างรวดเร็วทำให้ความต้องการการกระจายความร้อนเพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้น นักออกแบบจึงต้องการชุดระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อให้ความต้องการในการระบายความร้อนเพียงพอสำหรับวงจรรวม

เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดข้างต้น ซัพพลายเออร์ด้านการจัดการระบายความร้อนได้เปิดตัวการออกแบบฮีตซิงก์ประสิทธิภาพสูงหลายแบบที่สามารถให้ผลการระบายความร้อนที่แรงขึ้นภายใต้ความจุที่กำหนด ครีบหม้อน้ำรูปแตรเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่สำคัญที่เปิดตัวในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เดิมหม้อน้ำนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการระบายความร้อน FPGA และคุณลักษณะบางอย่างทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อม FPGA ทั่วไป

ครีบระบายความร้อนรูปทรงแตรมีพินทรงกระบอกหลายชุด ตามที่แสดงในภาพด้านล่าง พินเหล่านี้ถูกจัดเรียงไว้ด้านนอกเป็นครีบของฮีตซิงก์ เนื่องจากโครงสร้างทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ ครีบระบายความร้อนรูปทรงแตรจึงได้รับการปรับให้เหมาะสมตามสภาพแวดล้อมการไหลของอากาศความเร็วปานกลางและความเร็วต่ำ ซึ่งสามารถบรรลุผลการระบายความร้อนที่ไม่เคยมีมาก่อนในสภาพแวดล้อมนี้

ความต้านทานความร้อนต่ำของแผงระบายความร้อนพินฟินได้รับประโยชน์จากลักษณะดังต่อไปนี้: พินทรงกระบอก โครงสร้างรอบทิศทางของพินอาร์เรย์และพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ตลอดจนค่าการนำความร้อนสูงของฐานและพิน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพความร้อน จม. เมื่อเทียบกับครีบสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยม ความต้านทานของพินทรงกระบอกต่อการไหลของอากาศนั้นต่ำ และโครงสร้างแบบรอบทิศทางของพินอาร์เรย์ช่วยให้อากาศโดยรอบไหลเวียนเข้าและออกจากพินอาร์เรย์ได้สะดวก

เพื่อให้ได้ผลการระบายความร้อนที่สำคัญ แผ่นระบายความร้อนจะต้องมีพื้นที่ผิวเพียงพอ มิฉะนั้น หากพื้นที่ผิวน้อยเกินไป ตัวระบายความร้อนจะไม่สามารถระบายความร้อนได้เพียงพอ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะขัดขวางการไหลของอากาศและลดประสิทธิภาพการระบายความร้อน นี่คือความขัดแย้งโดยธรรมชาติที่วิศวกรระบายความร้อนต้องเผชิญเมื่อออกแบบแผงระบายความร้อนแบบพินแนวตั้ง

โดยการดัดพินออกด้านนอก ฮอร์นพินจะเอาชนะความขัดแย้งระหว่างพื้นที่ผิวและความหนาแน่นของพินได้อย่างมีประสิทธิภาพ วิธีนี้จะเพิ่มระยะห่างระหว่างพินภายใต้พื้นที่ที่กำหนดอย่างมาก ดังนั้นการไหลของอากาศโดยรอบจึงสามารถเข้าและออกจากพินอาร์เรย์ได้ง่ายขึ้น พื้นผิวของฮีตซิงก์สัมผัสกับอากาศด้วยอัตราการไหลที่เร็วขึ้น และการกระจายความร้อนก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก การปรับปรุงนี้เห็นได้ชัดโดยเฉพาะเมื่อความเร็วการไหลของอากาศต่ำ เนื่องจากยิ่งความเร็วการไหลของอากาศช้าลง อากาศรอบข้างจะเข้าสู่พินอาร์เรย์ของฮีตซิงก์ได้ยากขึ้น ดังนั้นฮีตซิงก์แบบฮอร์นพินจึงเหมาะสมที่สุดในสภาพแวดล้อมที่มีความเร็วลมต่ำ