La conception de l'ailette en forme de corne peut améliorer l'efficacité de dissipation thermique du dissipateur thermique à ailettes
La conception des ailettes en forme de corne peut améliorer l'efficacité de dissipation thermique du dissipateur thermique à ailettes.
Ces dernières années, les fonctions des FPGA de pointe ont rapidement atteint des sommets sans précédent. Malheureusement, le développement rapide des fonctions a également augmenté la demande de dissipation thermique. Par conséquent, les concepteurs ont besoin de dissipateurs thermiques plus efficaces pour fournir des exigences de refroidissement suffisantes pour les circuits intégrés.
Afin de répondre aux besoins ci-dessus, les fournisseurs de gestion thermique ont introduit une variété de solutions de conception de dissipateurs thermiques hautes performances qui peuvent fournir un effet de refroidissement plus fort sous une capacité donnée. Le radiateur à ailettes en forme de cornet est l'une des technologies les plus importantes introduites ces dernières années. Ce type de dissipateur thermique a été conçu à l'origine pour le refroidissement FPGA, et certaines de ses caractéristiques le rendent particulièrement adapté aux environnements FPGA ordinaires.
Meilleure gestion du refroidissement et du flux d'air.
Le dissipateur thermique à ailettes évasées est équipé d'une série de broches cylindriques. Comme le montre la figure 1, ces broches servent d'ailettes pour le dissipateur thermique et sont disposées selon une forme inclinée vers l'extérieur. En raison de sa structure physique unique, le dissipateur thermique à ailettes en forme de cornet est optimisé pour les environnements de flux d'air à basse et moyenne vitesse, et il peut obtenir un effet de refroidissement sans précédent dans cet environnement. Le matériau de ce type de dissipateur thermique peut être du cuivre ou de l'aluminium, et l'empreinte varie de 0,54 × 0,54 pouces à 2,05 × 2,05 pouces, et la hauteur varie de moins d'un demi-pouce à un peu plus d'un pouce. Cette taille peut répondre aux exigences de différentes tailles de FPGA.
Le dissipateur thermique à ailettes en forme de cornet est un développement dérivé du dissipateur thermique traditionnel, et les ailettes traditionnelles sont disposées verticalement (voir Figure 2). Afin de comprendre les caractéristiques de refroidissement du dissipateur thermique à ailettes en forme de cornet, nous devons d'abord comprendre les propriétés de refroidissement du radiateur traditionnel. Les performances de refroidissement du dissipateur thermique traditionnel sont également très bonnes, ce qui se reflète principalement dans la faible résistance thermique. L'unité de résistance thermique est le °C/W, qui est utilisé pour mesurer le nombre de degrés Celsius (supérieur à la température ambiante) que l'appareil consomme par watt de puissance pour faire monter la température.
La faible résistance thermique des dissipateurs thermiques traditionnels à broches-ailettes est principalement due aux caractéristiques suivantes : broches cylindriques, la structure omnidirectionnelle du réseau de broches et sa grande surface, et la conductivité thermique élevée de la base et des broches, etc. Aide à améliorer les performances du dissipateur thermique. Par rapport aux ailettes carrées ou rectangulaires, les broches cylindriques ont une résistance inférieure au flux d'air. Couplé à la structure omnidirectionnelle du réseau de broches, il aide le flux d'air environnant à entrer et à sortir facilement du réseau de broches.
Pour obtenir un effet de refroidissement significatif, le dissipateur thermique doit avoir une surface suffisante, sinon, si la surface est trop petite, le dissipateur thermique ne peut pas dissiper suffisamment de chaleur. Dans le même temps, si la surface du dissipateur thermique est plus grande (plus il contient de broches), plus il est difficile pour le flux d'air environnant d'entrer dans le réseau de broches. Malheureusement, si le dissipateur de chaleur n'est pas entièrement exposé au flux d'air environnant, quelle que soit sa superficie, il ne sera pas en mesure de dissiper efficacement la chaleur.
Agrandissez l'espacement des broches pour permettre à l'air de circuler plus facilement. La vitesse à laquelle l'air traverse le dissipateur thermique doit être proche de la vitesse à laquelle l'air pénètre dans le dissipateur thermique.
En rendant l'agencement des broches plus compact pour augmenter la surface, les performances de refroidissement du dissipateur thermique peuvent être améliorées. Cependant, cela gênera le flux d'air, réduisant ainsi les performances de dissipation de la chaleur. Il s'agit d'une contradiction inhérente à laquelle les fournisseurs doivent faire face lors de la conception de dissipateurs thermiques à broches verticales.
Cependant, en pliant les broches vers l'extérieur, les broches en forme de corne surmontent efficacement la contradiction entre la surface et la densité des broches. Cette méthode augmente considérablement l'espacement entre les broches dans une zone donnée.
Par conséquent, le flux d'air environnant peut entrer et sortir plus facilement du réseau de broches. La surface du dissipateur thermique est exposée à l'air avec un débit plus rapide, et la capacité de dissipation thermique est également considérablement augmentée en conséquence. Cette amélioration est particulièrement visible lorsque la vitesse du flux d'air est faible, car plus la vitesse du flux d'air est lente, plus il est difficile pour l'air environnant d'entrer dans le réseau de broches du dissipateur thermique. Par conséquent, le dissipateur thermique à broche en forme de cornet est le plus adapté aux environnements à faible vitesse de l'air.
