Pembaca seperti Anda membantu mendukung MUO. Saat Anda melakukan pembelian menggunakan tautan di situs kami, kami dapat memperoleh komisi afiliasi.
Terlalu panas bermasalah untuk perangkat Anda; itu sebabnya penghilangan panas sangat penting untuk mengontrol suhu perangkat elektronik atau sumber panas serupa.
Heat sink digunakan dalam perangkat elektronik untuk menyerap energi panas ke lingkungan dan untuk mendinginkan perangkat Anda. Tapi apa sebenarnya heat sink itu, dan bagaimana cara kerjanya?
Bagaimana Panas Diproduksi di Perangkat & Sistem Elektronik
Di era modern, kita dikelilingi oleh sistem elektronik dan gadget. Dari chip mikroprosesor hingga base transceiver station (BTS) untuk sistem komunikasi seluler, produk elektronik membutuhkan daya listrik untuk beroperasi.
Sementara sebagian dari daya tersebut digunakan untuk mengoperasikan perangkat, sisanya hilang (bergantung pada efisiensi perangkat), sebagian besar dalam bentuk panas.
Namun, karena miniaturisasi perangkat, perangkat elektronik tidak dapat mengakumulasi panas dan perlu menyerap energi panas ini ke lingkungan. Untuk tujuan ini, heat sink sering digunakan.
Apa Itu Heat Sink?
Heat sink adalah bagian yang diterapkan pada perangkat elektronik panas untuk menyerap panasnya melalui konduksi dan kemudian membuang energi ini ke lingkungan sekitar melalui konveksi dan radiasi. Struktur umum heat sink adalah seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Perangkat elektronik dirancang sedemikian rupa sehingga antarmuka minimal dan bahan konduktif termal digunakan untuk menghubungkan sumber penghasil panas dan heat sink sehingga panas tidak dapat menumpuk di dalam perangkat. Heat sink dirancang sedemikian rupa untuk menyediakan jalur resistif termal yang rendah ke perangkat untuk pembuangan panas.
Mekanisme Pendingin
Heat sink terbuat dari bahan konduktif termal, paling sering Aluminium (konduktivitas termal: 237 W/m K). Aluminium adalah logam berbiaya rendah dibandingkan dengan bahan konduktif termal lainnya seperti perak dan emas.
Panas dari casing elektronik yang relatif kecil diserap oleh pelat logam datar melalui konduksi. Konduksi sering difasilitasi dengan menerapkan a pasta termal antara selubung luar perangkat elektronik dan heat sink. Ini memastikan kontak fisik yang tepat dengan pasta konduktif termal tinggi.
Panas dari casing elektronik yang relatif lebih kecil dimaksudkan untuk menyebar ke permukaan heat sink yang lebih besar melalui konduksi.
Namun, energi panas mengalami ketahanan panas yang menyebar ketika area permukaan yang lebih kecil dari sumber panas bersentuhan secara fisik dengan area permukaan heat sink yang lebih besar. Itulah mengapa penting untuk mengontrol resistensi penyebaran dengan memilih ketebalan kontak yang sesuai dari pelat dasar unit pendingin.
Heat sink dengan resistensi penyebaran minimal memastikan bahwa panas hampir merata di pelat dasar dan sirip. Dengan demikian, luas permukaan heat sink dimanfaatkan secara efisien. Namun, menghitung resistensi penyebaran berada di luar cakupan artikel ini.
Di sisi lain pelat dasar unit pendingin, banyak sirip logam digunakan untuk meningkatkan luas permukaan untuk konveksi termal panas. Sirip tidak ditempatkan terlalu berdekatan karena hal ini dapat menghambat kemampuan cairan, yaitu udara, dalam banyak kasus, mengalir bebas di antara sirip untuk menghilangkan panas.
Alami vs. Pendinginan Paksa
Menyebarkan panas secara merata di dasar unit pendingin memanfaatkan seluruh luas permukaan yang disediakan oleh sirip untuk membuang panas ke udara sekitar menggunakan konveksi alami atau konveksi udara paksa.
Konveksi alami adalah proses di mana udara ambien membawa pergi energi panas dari sirip heat sink menggunakan aliran alami fluida, yaitu, tidak menerapkan tekanan melalui sumber eksternal. Dalam proses ini, aliran atau kecepatan molekul cairan lambat.
Dalam metode konveksi paksa untuk pertukaran panas, sebuah blower atau kipas digunakan untuk meningkatkan kecepatan aliran fluida melalui permukaan pada sirip heat sink. Entah a DC atau kipas PWM dapat digunakan.
Aliran udara yang meningkat menghasilkan lebih banyak panas yang terbawa dari heat sink. Biasanya, konveksi paksa digunakan dalam kasus di mana banyak daya panas harus dihilangkan, atau heat sink yang lebih kecil diamanatkan dalam suatu desain.
Bersamaan dengan konveksi, pancaran panas dari heat sink juga cukup membantu dalam membuang panas dari heat sink. Biasanya, heat sink berwarna hitam, meningkatkan kemampuan radiasi termalnya.
Heat Sink Menjaga Perangkat Anda Tetap Dingin dan Berjalan
Heat sink adalah gadget penting untuk pengoperasian perangkat elektronik yang andal. Tanpa mereka, smartphone canggih kami, komputer bertenaga tinggi, dan bahkan lampu LED tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya karena terlalu panas.
