हीट सिंक आवश्यक घटक होते हैं जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से गर्मी को अलग करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। उचित डिजाइन कुशल गर्मी हस्तांतरण सुनिश्चित करता है, डिवाइस के प्रदर्शन को अधिक गरम करने और बनाए रखने से रोकता है। इस लेख में चालन के बुनियादी सिद्धांतों को शामिल किया गया है और वे अपने प्रदर्शन की गणना करने के तरीकों के साथ-साथ हीट सिंक डिजाइन पर कैसे लागू होते हैं।

ऊष्मा प्रवाहन के सिद्धांत

हीट कंडक्शन एक सामग्री के माध्यम से थर्मल ऊर्जा का हस्तांतरण है जो स्वयं चलती है। यह तब होता है जब एक गर्म क्षेत्र में अणु कूलर क्षेत्रों में पड़ोसी अणुओं को ऊर्जा हस्तांतरण करते हैं। गर्मी हस्तांतरण की दर सामग्री की तापीय चालकता, तापमान अंतर और सामग्री की मोटाई पर निर्भर करती है।

फोरियर का कानून चालन का वर्णन करता है: Q = -kA(dT/dx)], जहाँ Q] गर्मी हस्तांतरण दर है, k] तापीय चालकता है, A] क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है, और DT/dx तापमान ढाल है।

हीट सिंक के लिए डिजाइन विचार

प्रभावी गर्मी सिंक डिजाइन में उच्च तापीय चालकता, जैसे एल्यूमीनियम या तांबे के साथ सामग्री का चयन करना शामिल है। ज्यामिति, फिन और सतह क्षेत्र सहित, गर्मी अपव्यय को प्रभावित करती है। सतह क्षेत्र में वृद्धि करने से आसपास की हवा में गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाता है।

प्लेसमेंट और वायु प्रवाह भी महत्वपूर्ण हैं। उचित अभिविन्यास और पर्याप्त वायु प्रवाह संवहनी गर्मी हस्तांतरण में सुधार, गर्मी सिंक के भीतर चालन का पूरक है।

निष्पादन गणना विधि

ऊष्मा सिंक के प्रदर्शन की गणना में थर्मल प्रतिरोध को अनुमान लगाना शामिल है, जो इंगित करता है कि सिंक स्रोत से गर्मी कैसे ठीक से संचालित होता है। कुल तापीय प्रतिरोध चालन और संवहन प्रतिरोध को जोड़ती है।

समग्र थर्मल प्रतिरोध द्वारा दिया जाता है:

R]total]] = R]]conduction + R]]convection]]]]]]]]]

कहाँ:

  • R]conduction]] = (thickness) / (K × क्षेत्र)] ]R]conduction] ]] ]] = (thickness) / (K × क्षेत्र)]] ]]]]]R]R]]]][FLT[]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[FLT[[[FLT[FLT[[[FLT[[[[[FLT[[[[[[[[FLT:[FLT:[[FLT:[[[[[[[[[FLT:[[FLT
  • R]convection]] = 1 / (h × सतह क्षेत्र)]

यहाँ, h] एक अनुकूलक गर्मी हस्तांतरण गुणांक है। इन प्रतिरोधों की गणना करके, डिजाइनर वांछित तापमान सीमा प्राप्त करने के लिए गर्मी सिंक आयामों का अनुकूलन कर सकते हैं।