Радиаторы для мощных транзисторов, отвод тепла, расчеты
В принципе задача теплоотвода – удержать переходы транзисторов или других устройств. При этом температура, не должна превышать указанную для них максимальную рабочую температуру. Для кремниевых транзисторов в металлических корпусах максимальная температура переходов обычно равна 200 °C, а для транзисторов в пластмассовых корпусах равна 150 °C.
При расчете радиатора используют тепловое сопротивление Q , которое равняется отношению величины перепада температур в градусах к передаваемой мощности.
где Q – тепловое сопротивление на участке тепловой цепи, К/Вт
T2 – температура начала участка, К;
Т1 – температура конца участка, К;
Р – тепловой поток, протекающий через участок цепи, Вт
Если теплопередача происходит только путем теплопроводности, то тепловое сопротивление величина постоянная, не зависящая от температуры, а зависящая только от устройства теплового контакта. Для последовательного ряда тепловых контактов общее температурное сопротивление равно сумме тепловых сопротивлений отдельных соединений.
Для транзистора, смонтированного на радиаторе, общее тепловое сопротивление передаче тепла от кристалла на внешнюю среду равно сумме тепловых сопротивлений кристалл‑корпус Q пк , соединения корпус‑радиатор Q кр и перехода радиатор‑среда Q рс . Таким образом, температура кристалла будет равна:
где Ρ – рассеиваемая мощность, Вт;
Τс — температура окружающей среды.
Тепловое сопротивление от кристалла к корпусу указывается в технической литературе на транзистор как «Junction−to−Case» (R θ JC). Предположим, что оно равно 1,5 °C/Вт. Специальная прокладка между корпусом транзистора, обеспечивающая электрическую изоляцию и тепловой контакт, имеет тепловое сопротивление от корпуса к радиатору порядка 0,3 °C/Вт. И наконец, радиатор.
Итак, такой выбранный радиатор будет пригоден, а если необходимо сэкономить пространство, то можно выбрать и несколько меньший.
[expert_bq id=»22031″]И последний график, на котором мы отобразили предельную температуру процессора при максимальном разгоне, достижимом при том или ином уровне напряжения. Если вы не до конца разобрались, пишите мне, я все поясню![/expert_bq]
Чем приклеить радиатор к процессору videos, чем приклеить радиатор к процессору clips
Варианты подбора радиатора
Поскольку тепловое сопротивление радиатора далеко не всегда указывается, придется определять его самостоятельно. Тепловое сопротивление перехода радиатор среда Qрс можно посчитать по приблизительной формуле:
где Qрс – тепловое сопротивление радиатора в °C/Вт,
S – площадь радиатора (в данном случае — площадь детали) в см2,
k – коэффициент, учитывающий тип вентиляции (для естественной вентиляции принимают k = 33, для принудительной вентиляции k = 11).
Площадь радиатора вычисляется как сумма площадей всех его ребер, площади основания между ребрами и двойной площади сечения.
Так для простейшего радиатора 14х14х6 мм площадь поверхности в см2 равна:
S = (1,4*0,6*2+12*1,4*0,5) + (1,4*1,4-7*0,05*1,4) + (1,4*0,1+7*0,05*0,5) = 10,08+1,47+0,315 = 11,865 см2
Пример использования теплопроводного клея
Рассмотрим способ применения теплопроводного клея на примере монтажа радиатора к процессору компьютера с использованием популярного клея Radial.
- Подготовка склеиваемых поверхностей. Их необходимо очистить от старой термопасты, обезжирить спиртом или ацетоном.
- Нанесение клея. Состав наносится на одну из склеиваемых поверхностей ровным тонким слоем (не более 1 мл на квадратный сантиметр).
- Приклеивание. Сразу после нанесения клея необходимо приложить приклеиваемую деталь и зафиксировать под давлением на 10-15 минут.
- Время высыхания. Изделием можно пользоваться по назначению через сутки после монтажа на клей.
- После использования клея шприц необходимо плотно закрыть колпачком и убрать на хранение в темное прохладное место.
Как использовать теплопроводной клей и можно ли сделать его своими руками
- Термоклей АлСил-5 — современный теплопроводящий клеевой состав для безвинтового монтажа систем охлаждения, радиаторов или прочих теплоотводящих систем к различным компонентам персонального компьютера, ноутбука и т.п.
Можно ли сделать теплопроводный клей своими руками?
В случаях, когда под рукой не оказалось специального теплопроводящего клея или он со временем высох (такое часто бывает), для монтажа нагревающейся детали к радиатору можно использовать самодельный теплопроводный клей.
- В теплопроводную пасту добавляем немного ацетона и перемешиваем до сметанообразного состояния.
- Затем добавляем в получившуюся массу немного готового эпоксидного клея (уже смешанного с отвердителем). Приблизительная пропорция: 1 часть клея на 3 части разведенной термопасты. Допускается некоторое изменение указанных пропорций, однако следует понимать, что при этом изменяется и свойства клея: чем меньше эпоксидки добавить в клей, тем выше будет теплопроводность состава, но прочность соединения при этом теряется.
Еще один вариант в качестве альтернативы готовому теплопроводному клею — глицериновый цемент. Он достаточно стабилен при изменении температур, при этом способен выдержать нагрев до +250 градусов.
Рецепт приготовления цемента следующий: свинцовый порошок смешивается с глицерином до получения однородной массы в одинаковых пропорциях и сразу же используется по назначению.
Есть и другие народные рецепты теплопроводящих клеевых составов, однако следует понимать, что нет никакой гарантии надежности их применении.
Рекомендуем использовать для ремонта дорогостоящей электроники только специальные марки клея промышленного производства.
На Что Приклеить Радиатор к Процессору
Вчера разобрал и почистил старый ноут, купленный ещё в 2005 году.
При разборке один из 4-х винтов для крепления радиатора к плате отсоединился вместе с гнездом.
Допустим, винт я отсоединю от гнезда плоскогубцами, но как прикрепить гнездо для крепления винта к плате?
На первом фото место, где отсутствует крепление для винта, справа внизу.
Далее фото части радиатора с засевшим гнездом для крепления радиатора винтом (вид снизу).
Спасибо. Я так понимаю, сплав Розе тут точно должен помочь.
Правда, идея с «припоем» мне тоже понравилась.
Осталось найти надфиль и паяльник.
главное не перегреть, ведь в обычных материнках 8-16 слоев дорожек, а в ноутах и того больше. А востанавливать их большой гемор. Можешь сверлышком пройти если с дрелью ХОРОШО дружишь.
Нет, с дрелью рисковать не буду.
А паял последний раз лет 10 назад, когда была какая-то проблема с телефоном Русь.
Надфиль и паяльник подойдут самые обычные?
Поскольку вопрос о флюсе (а канифоль там не спасет), мощности паяльника (эту зону прогреть крайне непросто — вокруг много меди) даже не задается — рискну отговорить Вас от пайки.
Несколько капель качественного цианакрилата («супер-клей», но лучше «Локтайт» и аналогичные) вернут былое крепление втулки с достаточной жесткостью. Главное выставить ее на прежнюю высоту, во избежании перекоса контакта радиатора с кристаллом.
Спасибо, Cruzzz.
С клеем было бы намного проще, откровенного говоря.
Но я так понимаю, хотя бы немного почистить место склейки не помешает, тем же надфилем. Или при слейке можно не париться?
А высота после склейки должна быть та же: «оторвыш» идёт с шляпкой, которая не даст ему утопнуть ниже «ватерлинии».
на сколько я знаю (проверял не раз), суперклей токопроводящий. Надфиль бери круглый советский для отверстия (главное не перестарайся с зачисткой) и плоский для «оторвыша»
Да. Зачистить боковины втулки надфилем, для придания шероховатости — это увеличит площадь контакта и надежность клеевого соединения. Также не забыть обезжирить.
[expert_bq id=»22031″]Для его выполнения нужно знать тепловое сопротивление кристалла, а также перехода кристалл-подложка, подложка-радиатор, радиатор-воздух. Если вы не до конца разобрались, пишите мне, я все поясню![/expert_bq]