방열판

패시브 방열판
패시브 방열판은 자연 대류에 의존합니다. 즉, 뜨거운 공기가 뜨는 능력으로 인해 방열판을 가로질러 공기 흐름이 생성되고, 열을 제거하기 위해 보조 전원이나 제어 시스템이 필요하지 않습니다. 그러나 수동 방열판은 시스템에서 열을 제거하는 데 능동 방열판만큼 효과적이지 않습니다.

활성 방열판
능동형 방열판은 팬, 송풍기 또는 전체 물체의 움직임에 의해 일반적으로 생성되는 강제 공기--를 활용하여--뜨거운 영역 전체의 유체 흐름을 증가시킵니다.

이는 컴퓨터가 따뜻해지면 개인용 컴퓨터의 팬이 켜지는 것과 같습니다. 팬은 방열판을 가로질러 공기를 강제로 밀어서 더 많은 가열되지 않은 공기가 방열판 표면을 가로질러 이동할 수 있도록 합니다. 이렇게 하면 방열판 전체의 총 열 구배가 증가하여 더 많은 열이 방출될 수 있습니다.

하이브리드 방열판
하이브리드 방열판은 수동 방열판과 능동 방열판의 특성을 모두 결합합니다. 이러한 구성은 덜 일반적이며 온도 요구 사항에 따라 시스템을 냉각하기 위해 제어 시스템을 사용하는 경우가 많습니다.

시스템이 더 차가운 수준에서 작동할 때 강제 공기 공급원은 비활성화되고 시스템을 수동적으로 냉각시킵니다. 소스가 더 높은 온도에 도달하면 활성 냉각 메커니즘이 작동하여 싱크의 냉각 용량을 증가시킵니다.

스카이빙:여기에는 금속을 조각으로 자르는 작업이 포함됩니다. 방열판용 플레이트 핀을 생산하는 일반적인 제조 방법입니다. 이 방법을 사용하면 더 얇고 촘촘하게 채워진 핀을 만들 수 있습니다.
방열판에는 일정 수준의 표면 거칠기가 있으므로 전체 표면적이 늘어납니다.

주조:여기에는 용융된 금속을 금형에 붓는 작업이 포함됩니다. 그런 다음, 용융된 금속을 금형에서 제거하기 전에 응고시키십시오. 압력 다이캐스트 방열판은 매우 복잡합니다. 그들은 또한 좋은 기계적 성질을 가지고 있습니다.

압출:이는 방열판을 만드는 빠르고 효율적이며 비용 효율적인 방법입니다. 강철 다이를 사용하여 뜨거운 금속 빌렛을 강제로 만드는 작업이 포함됩니다. 이것은 알루미늄 방열판을 만드는 가장 일반적인 방법입니다. 압출 알루미늄 방열판은 일반적으로 사용하기 전에 양극 산화 처리됩니다.

냉간 단조:이 방법은 재료의 재결정 온도보다 낮은 온도에서 재료를 제조하는 데 사용됩니다.
알루미늄은 변형에 대한 저항이 최소화되고 가소성이 높기 때문에 이 방법은 알루미늄 방열판을 생산하는 데 적합합니다.
냉간 단조는 고정밀 방열판을 제조하는 데 사용됩니다. 이를 사용하여 원형 핀 및 타원형 핀 방열판을 생산할 수 있습니다. 또한 단조 방열판은 뛰어난 미세 구조 무결성을 가지고 있습니다.

스탬핑:여기에는 일부 전용 도구를 사용하여 공압 프레스 아래에서 움직이는 알루미늄 금형을 펀칭하는 작업이 포함됩니다. 이 방법은 대규모 생산에 적합합니다. 또한 상대적으로 작은 치수의 부품도 생산합니다.

싱크대 또는 방열판의 정의를 통해 소스에서 싱크대로의 단순한 열 전달이 모든 유형의 싱크에서 네 가지 기본 단계로 발생한다는 것을 이해하려고 노력할 수 있습니다.

열은 소스에서 생산됩니다.
열을 발생시키고 제대로 작동하려면 열을 제거해야 하는 모든 시스템이 소스 역할을 할 수 있습니다.
여기에는 산업, 전자, 화학 실험실, 태양광 패널, 전도 장치의 전기 저항에 사용되는 다양한 프로세스 및 기계가 포함됩니다.

열은 원점에서 방출됩니다.
방열판과 직접 접촉하는 애플리케이션은 자연 전도를 사용하여 열원에서 방열판으로 열을 전달합니다.
이 프로세스는 방열판 재료의 열전도율에 의해 즉시 영향을 받습니다.
싱크대 제작에 가장 많이 사용되는 재료는 구리, 알루미늄과 같이 열전도율이 높은 재료입니다.

싱크대 표면이 가열됨
열이 고온에서 저온 영역으로 열 구배를 따라 이동함에 따라 자연스럽게 싱크를 통해 소스의 열이 전도됩니다.
결과적으로 싱크대는 소스에 가까울수록 더 뜨거워지고 멀어질수록 더 차가워지는 경우가 많습니다.

열 에너지가 싱크대를 떠납니다.
이 절차는 방열판의 온도 구배와 일반적으로 전기 전도성이 없는 공기 또는 액체인 작동 유체에 따라 달라집니다.
작동 유체가 따뜻한 싱크 표면 위로 이동하여 표면에서 주변 공기로 열을 전달할 때 열 대류와 열 확산이 사용됩니다.

푸리에의 열전도 법칙
기본적인 수준에서 방열판의 개념은 매우 간단합니다. 다량의 열 에너지를 생성하는 구성 요소에 방열판을 부착하면 해당 구성 요소의 표면적을 효과적으로 늘릴 수 있습니다. 더 높은 온도에 있는 구성 요소는 더 낮은 온도의 주변으로 열 에너지를 전달합니다.

방열판 설계
방열판에 사용되는 가장 일반적인 재료는 알루미늄입니다. 이는 알루미늄이 우수한 열전도율 특성을 제공하기 때문입니다. 또한 가장 일반적인 유형의 알루미늄 방열판은 알루미늄이 성형 다이를 통해 흐르도록 하는 압출 -- 공정을 통해 제조됩니다. 이는 일반적으로 저비용 제조 공정이며 대부분의 응용 분야에 적합한 성능 품질을 제공합니다. 그러나 방열판을 제조하는 압출 방법에는 특히 크기 측면에서 한계가 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이는 주로 압출 너비에 제한이 있기 때문입니다. 예를 들어 발전소의 터빈과 같이 대형 방열판이 필요한 경우 일반적으로 접합을 통해 제조됩니다(여러 구성 요소를 하나씩 제작하여 함께 연결).

구리 방열판
방열판에 널리 사용되는 또 다른 재료는 구리입니다. 구리는 뛰어난 열 전도성을 갖고 있습니다(순수 구리의 경우 약 400W/m·K, 이는 알루미늄의 약 2배). 또한 부식에 강합니다. 단점은 알루미늄보다 밀도가 훨씬 높기 때문에 무거워서 무게에 민감한 응용 분야에는 적합하지 않습니다. 가격도 알루미늄보다 훨씬 비쌉니다.

방열판 열 저항
방열판 재료 선택은 주로 -- 열 저항 요소에 따라 달라집니다. 열 저항은 구성 요소에서 주변 환경으로 열이 흐르는 능력입니다. 전체 설계에 걸쳐 저항을 고려해야 합니다. 예를 들어, 구성요소에서 패키지까지, 패키지에서 접착 재료까지, 접착 재료에서 방열판까지, 방열판에서 공기까지의 저항이 있습니다. 이 숫자를 모두 더하면 전반적인 열 저항이 제공되고 어떤 재료를 선택해야 하는지, 방열판의 크기는 얼마나 되어야 하는지 이해하는 데 도움이 됩니다. -- 재료 변경, 핀 디자인 증가 또는 변경, 양면 테이프 대신 열 전달용으로 설계된 열 페이스트 사용 등 다양한 방법으로 열 저항을 줄일 수 있습니다.

능동형 방열판과 수동형 방열판
또 다른 설계 고려 사항은 능동 방열판을 사용할지, 수동 방열판을 사용할지 여부입니다. 패시브 방열판은 단순히 복사열 방출과 자연적으로 발생하는 공기 이동에 의존하여 열 에너지를 제거합니다. 능동형 방열판은 팬이나 펌프 --와 같은 추가 구성 요소 --를 사용하여 열 에너지를 적극적으로 제거하고 대체합니다. 당연히 능동형 방열판은 유사한 물리적 특성을 지닌 수동형 방열판보다 더 효과적입니다.

첫째, 방열판 사용 및 보관 환경에 주의가 필요하다. 방열판을 장기간 사용하지 않을 경우에는 안전하게 보관해야 합니다. 보관 장소를 선택할 때 산성이나 알칼리성 등 부식성 물질이 있는지 주의해야 합니다. 이러한 물질은 방열판을 더 크게 부식시킬 수 있으므로 이러한 유형의 노출을 가능한 한 피해야 합니다.

둘째, 방열판 청소가 필요합니다. 방열판을 꽤 오랫동안 사용하다 보면 핀 사이에 많은 양의 먼지와 오물이 있을 수 있습니다. 제때에 청소하지 않으면 먼지가 쌓이고 이 방열판의 전반적인 냉각 성능에 영향을 미칠 수 밖에 없습니다. 이는 냉각이 필요한 장치에 있어서 무시할 수 없는 위협이 될 수 있습니다. 따라서 정기적으로 방열판 청소를 철저히 해야 합니다.

또한, 관련된 부식방지 처리를 수행할 때, 관련된 여러 가지 문제도 고려할 필요가 있다. 예를 들어, 부동액 선정 및 표면 코팅 등 규정된 기준을 따르지 않을 경우 방열판이 부식되어 더 이상 사용할 수 없게 될 수 있습니다.