همه چیز درمورد هیت سینک : انواع، نحوه عملکرد، کاربرد و ...

هیت سینک یکی از رایج ترین فرم های مدیریت حرارتی در تکنولوژی، ماشین آلات و حتی در سیستم های طبیعی است. در این مطلب به اصول اولیه کار مربوط به هیت سینک ها می پردازیم، پیکربندی های هیت سینک اکتیو(فعال) و پسیو(غیرفعال) را معرفی می کنیم و در مورد چگونگی پیاده سازی هیت سینک در تجهیزات الکترونیکی مختلف بحث خواهیم کرد.

هیت سینک چیست؟

هیت سینک، قطعه ای است که جریان گرما را از یک دستگاه داغ پراکنده کرده و از آسیب دیدن آن جلوگیری می کند. هیت سینک این کار را با افزایش سطح کار دستگاه و مقدار سیال با دمای پایین که در سطح بزرگ شده آن حرکت می کند، انجام می دهد. هر سینک حرارتی در کاربردهایی با ارزش است که ممکن است متفاوت باشد:

هیت سینک چگونه کار می کند؟

هیت سینک با دور کردن گرما از یک قطعه مهم کار می کند. تقریباً همه هیت سینک ها این کار را در چهار مرحله اساسی انجام می دهند:

1. منبع گرما تولید می کند.

این منبع ممکن است هر سیستمی باشد که گرما ایجاد می کند و برای عملکرد صحیح نیاز به حذف گرما دارد، مانند:

• مکانیکی
• برقی
• شیمیایی
• هسته ای
• خورشیدی
• اصطکاک

2. انتقال حرارت به دور از منبع.

لوله های حرارتی نیز می توانند به این فرآیند کمک کنند، اما ما آن اجزا را جداگانه پوشش می دهیم. در کاربردهای تماس مستقیم با هیت سینک، گرما از طریق رسانایی طبیعی به داخل هیت سینک حرکت می کند و از منبع دور می شود. رسانایی حرارتی مواد هیت سینک مستقیماً بر این فرآیند تأثیر می گذارد. به همین دلیل است که مواد رسانایی حرارتی بالا مانند مس و آلومینیوم در ساخت سینک های حرارتی رایج هستند.

3. گرما در سرتاسر هیت سینک پخش می شود.

گرما به طور طبیعی از طریق رسانش طبیعی در شیب حرارتی از دمای بالا به محیط با دمای پایین حرکت می کند. این در نهایت به این معنی است که مشخصات حرارتی هیت سینک سازگار نخواهد بود. به این ترتیب، هیت سینک ها اغلب به سمت منبع گرمتر و به سمت انتهای سینک خنک تر هستند.

4. گرما از هیت سینک دور می شود.

این فرآیند به گرادیان دمای هیت سینک و سیال کاری آن - معمولاً هوا یا یک مایع غیر رسانای الکتریکی متکی است. سیال عامل از سطح سینک گرما عبور می کند و از انتشار حرارتی و همرفت استفاده می کند تا گرما را از سطح دور کند و به محیط برساند. این مرحله باز هم به یک گرادیان دما برای حذف گرما از هیت سینک متکی است. بنابراین، اگر دمای محیط سردتر از هیت سینک نباشد، جابجایی و متعاقب آن حذف گرما رخ نخواهد داد. این مرحله همچنین جایی است که مساحت کل سطح هیت سینک بیشترین سود را دارد. یک سطح بزرگ، سطح افزایش یافته ای را برای انتشار گرما و همرفت فراهم می کند.

انواع هیت سینک

هیت سینک ها به سه دسته تقسیم می شوند:

1. هیت سینک اکتیو یا فعال

هیت سینک فعال، از نوعی فن یا دمنده برای انتقال و دور کردن گرما و حرارت از دستگاه های الکترونیکی مانند یاتاقان ساچمه ای یا بلبرینگی استفاده می کند. این نوع هین سینک کارایی بالایی دارد اما قیمت بالای آن و همچنین داشتن اجزای متحرک جزو معایب آن هستند.

2. هیت سینک پسیو یا غیر فعال

هیت سینک غیرفعال، اجزای مکانیکی ندارد و انتقال حرارت از طریق فین ها و طی فرایند همرفت یا convection صورت می گیرد. یکی از مزایای این دسته از هیت سینک ها، این است که قطعات متحرک ندارند. با این حال، هیت سینک های غیرفعال در انتقال گرما از یک سیستم نسبت به هیت سینک های فعال کمتر موثر هستند.

3. هیت سینک هیبریدی

هیت سینک هیبریدی، برخی از جوانب هیت سینک فعال و غیرفعال را ترکیب می کند. این پیکربندی ها کمتر رایج هستند و اغلب به سیستم های کنترلی برای خنک کردن سیستم بر اساس نیازهای دما متکی هستند. هنگامی که سیستم در سطوح خنک‌تر کار می ‌کند، منبع هوای اجباری غیرفعال است و فقط سیستم را به صورت غیرفعال خنک می‌ کند. هنگامی که منبع به دمای بالاتر می رسد، مکانیسم خنک کننده فعال برای افزایش ظرفیت خنک کننده سیستم هیت سینک درگیر می شود.

هیت سینک رم چیست؟

رم(RAM) قطعه ای الکترونیکی است که وقتی از آن بیشتر از آنچه که در ظرفیتش هست، استفاده می شود، که معمولا در کارهای گرافیکی و بازی های کامپیوتری این اتفاق می افتد، باعث اورکلاکینگ رم می شود. یعنی گرمای زیادی تولید شده که در نتیجه باید از یک خنک کننده رم یا هیت سنیک رم استفاده کنید.

هیت سینک لامپ ال ای دی چه کاربردی دارد؟

هیت سینک لامپ، برای جذب و انتقال گرمای تولید شده توسط ال ای دی به هیت سینک است. چراکه گرمای بیش از حد باعث آسیب رساندن به فسفر داخل LEDمی شود که درنتیجه بر طول عمر لامپ ال ای دی تاثیر می گذارد. بنابراین برای خنک نگه داشتن لامپ LED، به هیت سینک نیاز داریم.

خرید هیت سینک لپ تاپ

هیت سینک لپ تاپ که با نام های فن لپ تاپ یا خنک کننده لپتاپ نیز شناخته می شود، یک مبدل حرارتی است که حرارت تولید شده را به خارج لپ تاپ منتقل می کند. شاید برای شما هم پیش آمده باشد که هنگامی که با لپتاپ یا کامپیوتر خود زیادی کار کرده اید، حس می کنید که لپتاپتان داغ کرده است. بنابراین در این مواقع لازم است تا از خنک کننده لپ تاپ یا هیت سینک لپ تاپ را خریداری کنید. جنس هیت سینک لپتاپ معمولا از فلزاتی مانند مس یا آلومینیوم است.

آیا خرید هیت سینک CPU ضروری است؟

برای هر CPU یک هیت سینک لازم است. یک CPUمستعد گرم شدن بیش از حد است زیرا برخی از قطعات آن گرما تولید می کنند. بدون هیت سینک، گرمای تولید شده توسط قطعات در CPU شما باقی می ماند و آن را می سوزاند یا سرخ می کند. از آنجایی که بیشتر قطعات از تراشه های الکترونیکی ساخته شده اند، می توانند گرما را به راحتی جذب کنند.

آیا همه SSDها به هیت سینک نیاز دارند؟

به دلیل اندازه کوچک خود، SSD M. 2، به خنک کننده یا هیت سینک نیاز دارد زیرا به دلیل ویژگی های عملکرد بالا از انرژی زیادی استفاده می کند. به همین دلیل، هنگام کار با کارت SSD M. 2 اغلب به هیت سینک نیاز است.

آیا هیت سینک برای PS5 لازم است؟

سونی بیان می‌کند که درایو NVMe که در PS5خود استفاده می‌کنید به اتلاف گرمای مؤثر نیاز دارد، به این معنی که باید یک هیت سینک به آن متصل باشد. بنابراین می‌توانید درایوی را تهیه کنید که قبلاً یک هیت سینک دارد یا با خرید یک درایو معمولی NVMe و یک هیت سینک جداگانه در هزینه خود صرفه جویی کنید و آن را خودتان نصب کنید.

هیت سینک های محبوب

همانطور که اشاره کردیم، هیت سینک ها بیشتر در پردازنده های کامپیوتری یافت می شوند. به عنوان مثال، Jetson Nano دارای یک هیت سینک بزرگ برای کمک به خنک کردن پردازنده چهار هسته‌ای ARM A57 و پردازنده گرافیکی 128 هسته‌ای NVIDIA Maxwell است که هر دو مقدار زیادی گرما ایجاد می‌کنند و برای جلوگیری از فشار حرارتی نیاز به خنک‌کننده استثنایی دارند.

به طور مشابه، میکروکنترلرهای Raspberry Pi دارای یک اتلاف کننده حرارت داخلی هستند که از آن به همراه یک هیت سینک برای افزایش عملکرد تراشه Broadcomاستفاده می کنند.

جهت خرید انواع هیت سینک با قیمتی مناسب و کیفیتی عالی به فروشگاه اینترنتی دیجی قطعه مراجعه کنید و عبارت "هیت سینک" را جست و جو کنید تا انواع هیت سینک لپ تاپ، هیت سینک SSD، هیت سینک رم و ... را خریداری کنید.

آدرس فروشگاه اینترنتی دیجی قطعه : www.digighate.com