Com a evolução contínua dos materiais das lâmpadas LED à prova de explosão e da tecnologia de embalagem, o brilho das lâmpadas LED à prova de explosão foi continuamente melhorado. . No entanto, o problema da dissipação de calor é o principal obstáculo ao desenvolvimento de lâmpadas LED à prova de explosão como objetos de iluminação. Vamos apresentar vários métodos de dissipação de calor e materiais de dissipação de calor.
Método de resfriamento
De um modo geral, os radiadores podem ser divididos em resfriamento ativo e resfriamento passivo de acordo com a maneira de remover o calor do radiador. A chamada dissipação de calor passiva significa que o calor da fonte de luz LED da fonte de calor é naturalmente dissipado no ar através do dissipador de calor. É frequentemente utilizado em equipamentos que não necessitam de espaço, ou para dissipar calor para componentes que geram pouco calor. Por exemplo, algumas placas-mãe populares também adotam resfriamento passivo na ponte norte, e a maioria delas adota resfriamento ativo. O resfriamento ativo é O calor emitido pelo dissipador de calor é retirado à força por dispositivos de resfriamento, como ventiladores, que são caracterizados por alta eficiência de dissipação de calor e tamanho pequeno do dispositivo.
O resfriamento ativo pode ser dividido em resfriamento a ar, resfriamento líquido, resfriamento por tubo de calor, resfriamento de semicondutores, resfriamento químico e assim por diante.
A dissipação de calor refrigerada a ar é o método de dissipação de calor mais comum e, em comparação, também é um método mais barato. O resfriamento a ar é essencialmente o uso de ventiladores para retirar o calor absorvido pelo radiador. Tem as vantagens de preço relativamente baixo e instalação conveniente. No entanto, é altamente dependente do ambiente, como o aumento de temperatura e seu desempenho de resfriamento serão bastante afetados durante o overclock.
resfriamento líquido
A dissipação de calor refrigerada a líquido é a circulação forçada de líquido acionada pela bomba para tirar o calor do radiador. Comparado com o refrigerado a ar, tem as vantagens de calma, resfriamento estável e menos dependência do meio ambiente. O preço do resfriamento líquido é relativamente alto e a instalação é relativamente problemática. Ao mesmo tempo, tente instalar de acordo com o método instruído no manual para obter o efeito de resfriamento. Por razões de custo e facilidade de uso, a dissipação de calor refrigerada a líquido geralmente usa água como o líquido de transferência de calor, de modo que os radiadores refrigerados a líquido são frequentemente chamados de radiadores refrigerados a água.
Tubulação de calor
O tubo de calor é um elemento de transferência de calor, que controla totalmente o princípio de condução de calor e as propriedades de transferência de calor rápida do meio de refrigeração e transfere calor através da evaporação e condensação do líquido no tubo de vácuo totalmente fechado. A área de transferência de calor em ambos os lados do quente e do frio pode ser alterada arbitrariamente, a transferência de calor pode ser realizada à distância e a temperatura pode ser controlada, e o trocador de calor composto por tubos de calor tem as vantagens de alta transferência de calor eficiência, estrutura compacta e baixa perda de resistência do fluido, etc. Pontos fortes. Sua condutividade térmica excede em muito a de qualquer metal conhecido.
Refrigeração de semicondutores
A refrigeração de semicondutores é usar uma folha de refrigeração de semicondutores especial para gerar uma diferença de temperatura quando é energizada para resfriar. Contanto que o calor na extremidade de alta temperatura possa ser efetivamente dissipado, a extremidade de baixa temperatura será resfriada continuamente. Uma diferença de temperatura é gerada em cada partícula semicondutora, e uma placa de refrigeração é composta por dezenas dessas partículas em série, de modo que uma diferença de temperatura é formada nas duas superfícies da placa de refrigeração. Ao manipular este fenômeno de diferença de temperatura e resfriar a extremidade de alta temperatura com resfriamento a ar/resfriamento a água, um excelente efeito de dissipação de calor pode ser obtido. A refrigeração de semicondutores tem as vantagens de baixa temperatura de refrigeração e alta confiabilidade. A temperatura da superfície fria pode chegar abaixo de 10 graus negativos, mas o custo é muito alto e o curto-circuito pode ser formado devido à temperatura muito baixa, e a tecnologia do chip de refrigeração semicondutor não está madura o suficiente. funciona.
refrigeração química
A chamada refrigeração química é usar alguns produtos químicos de temperatura ultrabaixa e manipulá-los para absorver muito calor quando derretem para reduzir a temperatura. O uso de gelo seco e nitrogênio líquido é mais comum nesse sentido. Por exemplo, o uso de gelo seco pode reduzir a temperatura para menos de 20 graus negativos, e alguns jogadores mais "" manipulam nitrogênio líquido para reduzir a temperatura da CPU para menos de 100 graus negativos (teoricamente), é claro, devido ao alto preço e duração muito curta, este método mais comum em laboratórios ou overclockers extremos.
Seleção de materiais
Condutividade térmica (unidade: W/mK)
Prata 429
Cobre 401
Ouro 317
Alumínio 237
Ferro 80
Chumbo 34,8
1070 tipo liga de alumínio 226
1050 tipo liga de alumínio 209
6063 tipo liga de alumínio 201
6061 tipo liga de alumínio 155
De um modo geral, o radiador refrigerado a ar geral deve naturalmente escolher o metal como material do radiador. Para o material selecionado, espera-se que ele tenha alto calor específico e alta condutividade térmica ao mesmo tempo. Pode-se ver pelo exposto que a prata e o cobre são os melhores materiais condutores térmicos, seguidos pelo ouro e alumínio. Mas ouro e prata são muito caros, então, atualmente, os dissipadores de calor são feitos principalmente de alumínio e cobre. Em comparação, as ligas de cobre e alumínio têm suas próprias vantagens e desvantagens: o cobre tem boa condutividade térmica, mas é caro, difícil de processar, pesado e os radiadores de cobre têm uma pequena capacidade térmica e são fáceis de oxidar. Por outro lado, o alumínio puro é muito macio para ser usado indiretamente. Apenas ligas de alumínio são usadas para fornecer dureza suficiente. As vantagens das ligas de alumínio são o baixo preço e o peso leve, mas sua condutividade térmica é muito pior que o cobre. Portanto, os seguintes materiais também apareceram no histórico de crescimento dos radiadores:
Radiador de alumínio puro
Radiador de alumínio puro é o radiador mais comum nos primeiros dias. Seu processo de fabricação é simples e o custo é baixo. Até agora, o radiador de alumínio puro ainda ocupa uma parte considerável do mercado. Para aumentar a área de dissipação de calor de suas aletas, o método de processamento mais utilizado para radiadores de alumínio puro é a tecnologia de extrusão de alumínio, e os principais indicadores para avaliar um radiador de alumínio puro são a espessura da base do radiador e a relação Pin-Fin . Pin refere-se à altura das aletas do dissipador de calor e Fin refere-se ao intervalo entre duas aletas adjacentes. A relação Pin-Fin é a altura do Pin (excluindo a espessura da base) dividida pela Fin. Quanto maior a relação Pin-Fin, maior a área efetiva de dissipação de calor do radiador e mais avançada a tecnologia de extrusão de alumínio.
Radiador de cobre puro
A condutividade térmica do cobre é 1,69 vezes maior do que a do alumínio, portanto, outras coisas sendo iguais, um dissipador de calor de cobre puro pode retirar o calor da fonte de calor mais rapidamente. No entanto, a textura do cobre é um problema. Muitos "dissipadores de calor de cobre puro" anunciados não são realmente 100% de cobre. Na lista de cobre, o cobre com um teor de cobre superior a 99% é chamado de cobre sem ácido, e o próximo grau de cobre é o cobre Dan com um teor de cobre inferior a 85%. Atualmente, o teor de cobre da maioria dos radiadores de cobre puro no mercado está entre os dois. E alguns radiadores de cobre puro inferior contêm menos de 85 por cento de cobre. Embora o custo seja muito baixo, sua condutividade térmica é bastante reduzida, o que afeta a dissipação de calor. Além disso, o cobre também apresenta deficiências óbvias, como alto custo, processamento difícil e muita massa do dissipador de calor, o que dificulta a aplicação de dissipadores de calor totalmente de cobre. A dureza do cobre vermelho não é tão boa quanto a da liga de alumínio AL6063, e o desempenho de algum processamento mecânico (como ranhuramento) não é tão bom quanto o do alumínio; o ponto de fusão do cobre é muito maior que o do alumínio, o que não favorece a extrusão e outros problemas.
Tecnologia de ligação cobre-alumínio
Depois de considerar as respectivas deficiências de cobre e alumínio, alguns radiadores de ponta no mercado geralmente usam um processo de fabricação de combinação de cobre-alumínio. Esses dissipadores de calor geralmente usam bases metálicas de cobre, enquanto as aletas do dissipador de calor usam ligas de alumínio. Claro que, além do fundo de cobre, também existem métodos como o uso de pilares de cobre para o dissipador de calor, que também é o mesmo princípio. Com alta condutividade térmica, a superfície inferior de cobre pode absorver rapidamente o calor liberado pela CPU; as aletas de alumínio podem ser feitas na forma mais favorável para a dissipação de calor por meio de processos complexos, e fornecem um grande espaço de armazenamento de calor e o liberam rapidamente. Foi encontrado um equilíbrio em todos os aspectos.
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