Kako izboljšati toplotno učinkovitost hladilnega telesa LED
V zadnjih letih se je funkcija vrhunske FPGA hitro razvila do vrhunca brez primere. Na žalost je hiter razvoj funkcij povečal tudi povpraševanje po odvajanju toplote. Zato načrtovalci potrebujejo učinkovitejše toplotne odvode, da zagotovijo zadostno hlajenje za integrirana vezja.
Da bi izpolnili zgornje zahteve, so dobavitelji toplotnega upravljanja lansirali različne visoko zmogljive zasnove hladilnega telesa, ki lahko zagotovijo močnejši učinek hlajenja pri določeni zmogljivosti. Rebrasti radiator v obliki roga je ena pomembnejših tehnologij, uvedenih v zadnjih letih. Ta radiator je bil prvotno zasnovan za hlajenje FPGA in zaradi nekaterih njegovih značilnosti je posebej primeren za običajno okolje FPGA.
Hladilno telo z zatiči v obliki roga je opremljeno z vrsto cilindričnih zatičev. Kot je prikazano na spodnji sliki, so ti zatiči razporejeni navzven kot rebra hladilnega telesa. Zaradi svoje edinstvene fizične strukture je hladilno telo z zatiči v obliki roga optimizirano glede na okolje srednje in nizke hitrosti zračnega toka, kar lahko v tem okolju doseže hladilni učinek brez primere.
Nizka toplotna upornost hladilnega telesa z zatiči ima v glavnem koristi od naslednjih lastnosti: cilindričnega zatiča, vsesmerne strukture niza zatičev in njegove velike površine ter visoke toplotne prevodnosti podnožja in zatiča, kar pomaga izboljšati toplotno učinkovitost umivalnik. V primerjavi s kvadratnimi ali pravokotnimi lamelami je odpornost cilindričnih zatičev na zračni tok nizka, vsesmerna struktura niza zatičev pa pomaga okoliškemu zraku, da udobno vstopa in izstopa iz niza zatičev.
Da bi dosegli pomemben učinek hlajenja, mora imeti hladilno telo zadostno površino. V nasprotnem primeru, če je površina premajhna, hladilno telo ne more oddajati dovolj toplote. Vendar bo to oviralo pretok zraka in zmanjšalo toplotno učinkovitost. To je inherentno protislovje, s katerim se morajo soočiti toplotni inženirji pri načrtovanju navpičnega hladilnega telesa.
Z upogibanjem zatiča navzven zatič za rog učinkovito premaga protislovje med površino in gostoto zatiča. Ta metoda močno poveča razmik med keglji pod danim območjem. Zato lahko okoliški zračni tok lažje vstopi in izstopi iz niza zatičev. Površina hladilnega telesa je izpostavljena zraku s hitrejšim pretokom in odvajanje toplote se močno poveča. Ta izboljšava je še posebej očitna, ko je hitrost pretoka zraka nizka, saj počasnejša kot je hitrost pretoka zraka, težje je zraku iz okolice vstopiti v niz zatičev hladilnega telesa. Zato je hladilno telo z zatičem za rog najbolj primerno v okolju nizke hitrosti pretoka zraka.
