Disipador de calor, ¿cuánto importa el ancho de la aleta y la base?

En lugar de preguntar cómo funcionaría un disipador de calor de este tipo, ¿por qué no intenta calcularlo? http://www.heatsinkcalculator.com/calculator.html le permitirá diseñar el suyo propio.

Tenga en cuenta que ingresé "software de diseño de disipador de calor" en Google, y ese fue el tercer o cuarto elemento de la lista.

Tomemos tu ejemplo. No especificó el número de aletas, así que elegí 10. La calculadora dice que sus Peltiers de 40 x 40 mm y 50 vatios funcionarán a aproximadamente 160 C. ¿Es un buen disipador de calor o no? Dado que no proporciona un objetivo de rendimiento cuantificado, no hay forma de saberlo con certeza, pero lo más probable es que no.

tres formas de transferencia de calor: conducción: generalmente una buena forma de transferir calor. convección- movimiento de fluidos...precaución: el aire estancado es un buen aislante térmico. Radiación: a menudo se pasa por alto. La transferencia de calor al aire mediante el uso de un disipador de calor comienza con la conducción desde la fuente de calor a través de la interfaz fuente-disipador. Para obtener los mejores resultados, la interfaz debe estar unida o tan íntimamente cerca de la fuente como sea posible. Algunos materiales de unión, si se usan correctamente, ayudan en la transferencia de calor. Lo mejor es que el fregadero encierre el dispositivo tanto como sea posible. La selección del fregadero debe basarse en su conductividad. Los metales como el cobre y el latón son mejores que el aluminio. Algunas porcelanas son buenas debajo de dispositivos discretos para difundir el calor al disipador de calor en la parte superior donde están las aletas...

Otros mencionados en otros lugares tienen buenas ideas sobre la importancia del diseño de las aletas y la relación con el área total expuesta al aire y los ventiladores para aumentar el flujo de aire.

Para utilizar la radiación, son importantes la distancia y el campo de visión a una superficie enfriada más el campo de visión de la superficie. La radiación es una función de la absorbencia y la emisividad de la superficie. En la mayoría de los casos, una superficie negra con una a/e alta creará un flujo radiante según la temperatura de la superficie más fría.

Espero que esto brinde una perspectiva general en la planificación para enfriar un punto caliente.

El metal delgado distribuirá mal el calor; obtendrá un punto de acceso cerca de la fuente de calor y las regiones exteriores del metal estarán relativamente frías.

Nadie quiere gastar mucho dinero en disipadores de calor: si los comerciales pudieran hacerse más delgados y baratos, lo serían. (Y 1 mm ya me suena delgado, todos los disipadores que he visto que se acercan a los 28 cm de largo han sido considerablemente más gruesos)

Enfriar la electrónica no es un asunto fácil. Primero, mire aquí Diseño de un disipador de calor de placa de cobre para tener una idea sobre los cálculos relevantes.

No recomiendo invertir en láminas de metal también, pero -más o menos- si tienes una lámina de alumbre de 0,5 mm de espesor. y 20x20cm de lado, no esperes disipar más de 5W y mantener tu disipador a la temperatura de 70 grados centígrados.
Aproximadamente la misma temperatura final se puede lograr con una pieza de alumbre de 12x12 cm. 2 mm de grosor, o puede montar el semiconductor en un lado de la carcasa de metal (hierro), 2 mm de grosor, si tiene un tamaño de 18x18 cm

Finalmente, cuanto menor sea la resistencia térmica que necesita su sistema, más críticos son los cálculos y más difícil es el proceso de selección.

Dado que parece bastante apegado a usar su lámina de metal delgada, existe la posibilidad de que pueda intentarlo. Haga una serie de canales en U con su hoja de 0,5 mm, cada canal del mismo largo y aproximadamente de la misma altura, pero con un ancho decreciente gradualmente. Apílelos y suelde las áreas en contacto.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Esta figura muestra la idea en sección transversal.

Si utiliza, digamos, 10 piezas de aluminio, el grosor máximo de la base será de 5 mm. Si puede producir pequeñas diferencias en el ancho, puede producir una gran cantidad de área de aleta para un ancho total determinado.

Hay un par de problemas en los que debe pensar.

1 - Debe mantener la parte inferior de cada canal absolutamente plana durante la soldadura, o el disipador de calor terminado no tendrá una base plana y no podrá hacer un buen contacto térmico con sus Peltiers. Esto probablemente signifique que necesitará un soldador por puntos, en lugar de un soldador de arco o de gas, y requerirá atención real a lo que está haciendo.

2 - Debido a que cada canal está conectado a los demás en puntos separados, la conductividad térmica de su base final será menor que si la hiciera de aluminio sólido. Sin embargo, puede que no sea tan malo, ya que cada hoja se presiona contra sus vecinas.

Los disipadores de calor de aluminio siempre se fabrican con aletas demasiado gruesas. Porque las aletas del disipador de calor de aluminio de espesor óptimo son demasiado blandas y frágiles.

Tenga en cuenta que cualquier disipador de calor de acero (antiguo) que vea tendrá aletas más delgadas que cualquier disipador de calor de aluminio (nuevo): aunque la conducción térmica es peor, la dureza del acero permite aletas más delgadas.

Afortunadamente, el grosor exacto de las aletas no es un parámetro crítico para un disipador de calor de flujo convectivo. Hacer aletas dos veces más gruesas solo reduce ligeramente el espacio entre las aletas, lo que solo reduce ligeramente el flujo de aire, lo que solo cambia ligeramente la resistencia térmica del sistema.