Radiateur rectangulaire

Types de dissipateurs de chaleur rectangulaires

Un **dissipateur de chaleur rectangulaire** est un composant passif doté d'ailettes ou d'une base qui dissipe la chaleur d'un dispositif semi-conducteur. Il a une forme rectangulaire. Le dissipateur de chaleur absorbe la chaleur du composant et la transfère à l'air ambiant pour le maintenir au frais. Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont largement utilisés dans différentes industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale, les télécommunications et l'électronique grand public.

Ils sont disponibles dans divers matériaux, tels que le cuivre et l'aluminium, qui peuvent être adaptés pour répondre à des exigences spécifiques. Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont essentiels pour empêcher la surchauffe des composants électroniques afin d'assurer leur fonctionnalité et leur fiabilité.

Le dissipateur de chaleur comporte plusieurs parties, notamment une plaque de base, qui est la partie qui se fixe au composant à refroidir. La plaque de base est généralement plus épaisse que les autres parties. Elle conduit la chaleur du composant vers l'air. La plaque de base peut être fabriquée à partir de différents matériaux, tels que l'aluminium et le cuivre.

Une autre partie du dissipateur de chaleur est les ailettes. Ce sont de fines pièces de métal avec une grande surface. Les ailettes sont reliées à la plaque de base. Elles s'étendent dans l'air pour dissiper la chaleur. La chaleur se déplace de la plaque de base vers les ailettes, puis dans l'air. L'air touche les ailettes et emporte la chaleur du dissipateur de chaleur.

Il existe deux principaux types de dissipateurs de chaleur rectangulaires : les dissipateurs de chaleur actifs et les dissipateurs de chaleur passifs.

• Dissipateur de chaleur actif : Ce type de dissipateur de chaleur nécessite une alimentation externe pour fonctionner. Il est doté d'un ventilateur qui souffle de l'air sur le dissipateur de chaleur pour le refroidir. Le ventilateur est alimenté par la même source d'alimentation que le composant électronique à refroidir. Les dissipateurs de chaleur actifs sont très efficaces pour refroidir les composants, car le ventilateur peut être très rapide. Cependant, ils ont besoin d'électricité pour faire fonctionner le ventilateur. En cas de panne de courant, le dissipateur de chaleur ne fonctionnera pas.
• Dissipateur de chaleur passif : Ce type de dissipateur de chaleur ne nécessite aucune alimentation externe. Il refroidit le composant électronique par lui-même. Les dissipateurs de chaleur passifs sont fabriqués avec des matériaux qui conduisent très bien la chaleur. Ils sont également dotés d'ailettes qui permettent à la chaleur de s'échapper dans l'air. Parce que les dissipateurs de chaleur passifs n'ont pas de ventilateurs, ils sont plus silencieux et plus fiables. Ils ne se briseront pas aussi facilement que les dissipateurs de chaleur actifs. Cependant, les dissipateurs de chaleur passifs ne sont pas aussi puissants pour le refroidissement. Ils sont meilleurs pour les composants plus petits qui ne chauffent pas trop.

Fonction et caractéristiques du dissipateur de chaleur rectangulaire

Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont généralement fabriqués en aluminium ou en cuivre. Ils sont disponibles en différentes tailles et peuvent être adaptés pour s'adapter à des appareils spécifiques. Parmi les caractéristiques courantes, citons :

• Matériau : Comme mentionné précédemment, les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont souvent fabriqués en aluminium ou en cuivre. Les dissipateurs de chaleur en aluminium sont plus légers et plus abordables, tandis que les dissipateurs de chaleur en cuivre conduisent mieux la chaleur. Certains dissipateurs de chaleur peuvent combiner l'aluminium et le cuivre pour optimiser les performances et réduire les coûts.

• Dimensions : Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont disponibles dans différentes tailles et dimensions pour s'adapter à différents composants électroniques. Ils peuvent avoir différentes hauteurs, largeurs et épaisseurs. Certains dissipateurs de chaleur sont profilés, tandis que d'autres sont plus grands et plus puissants.

• Options de montage : Les dissipateurs de chaleur rectangulaires offrent différentes options de montage. Par exemple, certains s'adaptent directement au composant à l'aide d'un adhésif thermique ou de clips, tandis que d'autres sont vissés sur la carte mère. Certains dissipateurs de chaleur sont dotés d'un matériel de montage, tandis que d'autres nécessitent que les utilisateurs achètent le matériel séparément.

• Caractéristiques de conception : Les dissipateurs de chaleur rectangulaires présentent différentes conceptions. Par exemple, certains sont à ailettes, tandis que d'autres sont compacts. Les dissipateurs de chaleur à ailettes sont dotés de petites ailettes métalliques qui augmentent la surface et permettent à l'air de circuler et de refroidir le composant. Les dissipateurs de chaleur compacts sont plus petits et fonctionnent bien pour les composants moins puissants.

• Refroidissement passif : Un dissipateur de chaleur rectangulaire à refroidissement passif s'appuie sur la convection naturelle pour refroidir le composant électronique. Ils sont généralement fabriqués à partir de matériaux légers et sont dotés d'ailettes qui permettent à la chaleur de se dissiper dans l'air. Ce type de dissipateur de chaleur n'a pas de ventilateur.

• Refroidissement actif : Un dissipateur de chaleur rectangulaire à refroidissement actif est doté d'un ventilateur qui lui est fixé. Le ventilateur souffle de l'air sur le dissipateur de chaleur et le composant électronique, ce qui le refroidit plus rapidement. Ces dissipateurs de chaleur sont plus puissants, mais ils produisent également du bruit et nécessitent une source d'alimentation.

Scénarios d'utilisation du dissipateur de chaleur rectangulaire

Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont largement utilisés dans diverses industries pour dissiper la chaleur des composants électroniques. Voici quelques scénarios d'utilisation courants :

• Éclairage LED

  Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont couramment utilisés dans les luminaires LED pour gérer la chaleur générée par les puces LED. Une dissipation thermique efficace garantit des performances optimales des LED et une durée de vie prolongée.

• Électronique de puissance

  Les transistors de puissance, les IGBT et les MOSFET utilisés dans les onduleurs, les convertisseurs et les commandes de moteurs utilisent souvent des dissipateurs de chaleur rectangulaires. Ces dissipateurs de chaleur dissipent la chaleur pour maintenir un fonctionnement stable et éviter les emballements thermiques.

• Matériel informatique

  Les processeurs, les GPU et les chipsets des ordinateurs et autres appareils électroniques s'appuient sur des dissipateurs de chaleur rectangulaires pour un refroidissement efficace. Les composants informatiques hautes performances nécessitent de grands dissipateurs de chaleur, voire des solutions de refroidissement actives pour gérer les charges thermiques importantes.

• Équipements de télécommunications

  Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont utilisés dans les équipements de télécommunications tels que les routeurs, les commutateurs et les amplificateurs. Ils garantissent le fonctionnement fiable des appareils de communication en dissipant la chaleur des amplificateurs de puissance, des processeurs et d'autres composants.

• Électronique grand public

  Des appareils comme les amplificateurs audio, les téléviseurs et les décodeurs intègrent souvent des dissipateurs de chaleur rectangulaires pour refroidir les amplificateurs de puissance, les régulateurs de tension et les composants haute puissance. Les dissipateurs de chaleur au design esthétique peuvent également servir à des fins décoratives dans les équipements audio.

• Électronique automobile

  Les dissipateurs de chaleur refroidissent les composants électroniques des systèmes automobiles, tels que les contrôleurs de motorisation, les systèmes antiblocage des freins (ABS) et les systèmes de contrôle électronique de la stabilité (ESC). Ils fonctionnent dans des environnements difficiles et peuvent nécessiter des conceptions compactes pour s'adapter aux espaces restreints.

• Équipements industriels

  Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont utilisés dans diverses applications industrielles, telles que les variateurs de vitesse, les équipements de soudage et les robots industriels. Ils peuvent devoir résister à des températures extrêmes, à la poussière et à l'humidité dans les environnements industriels.

• Électroménagers

  Les appareils électroménagers tels que les fours à micro-ondes, les fours et les grills électriques peuvent utiliser des dissipateurs de chaleur rectangulaires pour dissiper la chaleur des circuits de commande électroniques ou des composants haute puissance. Ils peuvent devoir fonctionner dans des environnements à haute température, comme à proximité des zones de cuisson.

• Dispositifs médicaux

  Les dissipateurs de chaleur sont utilisés dans les dispositifs médicaux tels que les appareils d'échographie, les IRM et les systèmes de surveillance électronique des patients. Un refroidissement fiable est crucial pour le fonctionnement précis et sûr des dispositifs médicaux.

• Systèmes CVC

  Les dissipateurs de chaleur rectangulaires sont utilisés dans les composants électroniques des systèmes CVC, tels que les commandes de compresseurs, les thermostats et les variateurs de fréquence (VFD). Ils peuvent être exposés à l'humidité, à la poussière et à des températures extrêmes dans les installations extérieures.

Comment choisir un dissipateur de chaleur rectangulaire

Lorsque vous choisissez un dissipateur de chaleur rectangulaire, tenez compte des facteurs suivants :

• Exigences thermiques

  Déterminez la température maximale autorisée pour le composant à refroidir. Cette information peut se trouver dans la fiche technique ou les spécifications du produit. Déterminez la dissipation de puissance ou la quantité de chaleur générée par le composant. Cette information se trouve également dans les spécifications du produit. Tenez compte de l'environnement dans lequel le dissipateur de chaleur sera installé. Cela comprend la température, les contraintes d'espace et la circulation de l'air.

• Matériau

  L'aluminium est léger et possède une bonne conductivité thermique. Il est également moins cher que les autres matériaux. Le cuivre a une conductivité thermique plus élevée et convient aux applications à densité de puissance élevée. Il peut également être utilisé lorsque l'espace est limité. Certains fabricants utilisent une combinaison de cuivre et d'aluminium pour améliorer les performances. Cela peut se traduire par des inserts en cuivre ou une fusion entre les deux matériaux. Le choix du matériau dépend de l'application spécifique et peut être déterminé par des facteurs tels que le poids, le budget et les performances thermiques.

• Taille et facteur de forme

  Assurez-vous que le dissipateur de chaleur s'insère dans les contraintes d'espace disponibles. Tenez compte de l'épaisseur, de la longueur et de la largeur du dissipateur de chaleur. Pour des performances optimales, le dissipateur de chaleur doit être plus grand que le composant qu'il refroidit. Cela permet une meilleure dissipation thermique passive. Tenez compte de la forme du dissipateur de chaleur. Les dissipateurs de chaleur rectangulaires ou carrés sont compacts et efficaces. Ils sont également faciles à fabriquer. Les dissipateurs de chaleur ronds sont esthétiquement agréables et réduisent les turbulences du flux. La forme ovale maximise le flux d'air et minimise l'utilisation de matériaux pendant la fabrication. Les dissipateurs de chaleur plats fonctionnent bien dans les applications à faible puissance ou lorsqu'il existe une convection naturelle suffisante. Les dissipateurs de chaleur à nervures ou à ailettes augmentent la surface pour une meilleure dissipation thermique.

• Options de montage

  Assurez-vous que l'option de montage offre un bon contact thermique entre le composant et le dissipateur de chaleur. Tenez compte de la facilité d'assemblage et de la robustesse des options de montage. Les pâtes thermiques adhésives offrent un bon contact thermique et sont faciles à appliquer. Les rubans adhésifs thermiques offrent une solution propre avec une adhésion sensible à la pression. Les vis offrent une solution plus robuste et amovible. Les clips et les supports conviennent aux prototypes ou aux applications où les vis ne sont pas adaptées. La soudure crée une liaison permanente à faible résistance thermique, mais elle nécessite des compétences et des outils spéciaux.

• Circulation de l'air et intégration du ventilateur

  Intégrez un ventilateur à un dissipateur de chaleur pour améliorer l'efficacité du refroidissement. Cela se fait en fixant le ventilateur directement sur le dissipateur de chaleur ou en concevant un carter qui dirige la circulation de l'air. Assurez-vous que le trajet de la circulation de l'air du ventilateur n'est pas obstrué. Utilisez des outils de CFD pour simuler la circulation de l'air et optimiser la conception. Pour un refroidissement passif, concevez le dissipateur de chaleur avec de grandes ailettes ou un rapport surface/volume élevé. Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace pour que les courants de convection naturelle circulent autour du dissipateur de chaleur. La surface du dissipateur de chaleur doit être mate ou rugueuse pour favoriser la convection naturelle.

Dissipateur de chaleur rectangulaire Q & A

Q1 : Qu'est-ce qu'un dissipateur de chaleur et comment fonctionne-t-il ?

A1 : Un dissipateur de chaleur est un composant qui permet d'évacuer l'excès de chaleur d'un appareil pour le maintenir à la température de fonctionnement souhaitée. Il fonctionne en absorbant la chaleur de la source et en la dissipant dans l'air.

Q2 : De quoi sont faits les dissipateurs de chaleur ?

A2 : Les dissipateurs de chaleur sont généralement faits d'aluminium ou de cuivre en raison de leur excellente conductivité thermique. Certains peuvent également avoir des pièces en plastique.

Q3 : Qu'est-ce qu'un bon dissipateur de chaleur ?

A3 : Un bon dissipateur de chaleur sera fait de matériaux à haute conductivité thermique, dissipera efficacement la chaleur et sera léger et durable.

Q4 : Comment choisir un dissipateur de chaleur ?

A4 : Pour choisir un dissipateur de chaleur adapté, tenez compte de facteurs tels que le matériau, la taille et le poids, la résistance thermique, la circulation de l'air et le coût. Assurez-vous également qu'il est compatible avec l'appareil sur lequel il sera utilisé.

Q5 : Quels sont les deux types de dissipateurs de chaleur ?

A5 : Il existe deux principaux types de dissipateurs de chaleur : passifs et actifs. Un dissipateur de chaleur actif est doté d'un ventilateur ou d'autres pièces mobiles, tandis qu'un dissipateur de chaleur passif n'en a pas. Il s'appuie sur la circulation d'air naturelle pour dissiper la chaleur.