Soğutucu blok (alüminyum blok) nedir; nasıl çalışır?

Elektronik cihazlar için gereğinden fazla ısınma büyük bir mesele. Bundan dolayı soğutucular, elektronik cihazların ya da benzeri hararet kaynaklarının sıcaklığını denetlemek için dirimsel ehemmiyet taşır. Soğutucu bloklar (veya alüminyum soğutucular) elektronik cihazlarda hararet enerjisini yaymak ve cihazlarınızı soğutmak için kullanılır.

Çağdaş çağda, elektronik sistemler ve araçlar günlük hayatımızın her noktasında yaygın olarak bulunuyorlar. Mobil kontakt sistemleri için bir mikroişlemci çipinden bir baz istasyonuna (BTS) kadar, bütün elektronik ürünlerin emek harcaması için elektrik gücüne gereksinim var. Bu gücün bir kısmı aleti çalıştırmak için kullanılırken, art kalanı (cihazın verimliliğine bağlı olarak) büyük ihtimalle hararet şeklinde dağılır.

Sadece cihazların küçülmesinden dolayı elektronik cihazlar oldukca çok hararet biriktiremezler ve bu hararet enerjisini çevreye dağıtmaları gerekmektedir. Bu gaye ile da çoğu zaman soğutucu bloklar kullanılır.

Soğutucu blok, bir elektronik cihazın ısısını iletim kanalıyla absorbe etmek ve ondan sonra bu enerjiyi konveksiyon ve ışınım kanalıyla ortama uzaklaştırmak için kullanılan bir parçadır.

Soğutucular, yaygın olarak alüminyum oluş suretiyle termal olarak iyi iletken malzemelerden yapılır. Alüminyum, gümüş ve altın benzer biçimde öteki termal olarak iletken malzemelere kıyasla düşük maliyetli olduğundan dolayı tercih edilmelidir.

Soğutucu bloklar nasıl çalışır?

Ufak bir elektronik devreden veya çipten gelen hararet, iletim kanalıyla düz bir metal plaka tarafınca emilir. İletim çoğu zaman çipin dış kasası ve hararet emicisi arasına bir termal macun uygulanarak kolaylaştırılır. Böylec gelen hararet, daha büyük olan soğutucu yüzeyine iletilerek yayılır.

Hararet kaynağının daha ufak bir yüzey alanı, hararet emicinin daha büyük bir yüzey alanı ile fizyolojik temasa girdiğinde, hararet enerjisi yayılan bir hararet direncine maruz kalır. Bundan dolayı, soğutucunun taban plakasının münasip temas kalınlığını seçerek yayılma direncini denetlemek önem teşkil eder.

Minimum yayılma direncine haiz bir hararet emici, ısının taban plakası ve kanatlar üstünde hemen hemen eşit bir halde dağılmasını sağlar. Böylece soğutucunun yüzey alanı verimli bir halde kullanılır.

Soğutucu taban plakasının öteki tarafında, ısının termal konveksiyonu için artırılmış yüzey alanı tedarik etmek için birden çok metalik kanat bulunmaktadır. Kanatlar, bir çok durumda hava olan akıcı maddenin ısıyı dağıtmak için kanatlar içinde serbestçe akmasını engelleyebileceğinden dolayı birbirine oldukca yakın yerleştirilmez.

Soğutucu tabanında eşit olarak yayılan hararet, naturel konveksiyon ya da cebri dolaşımlı hava konveksiyonu kullanarak kanatlar tarafınca sağlanan bütün yüzey alanını kullanır ve ortama salınır.

Organik konveksiyon ve cebri dolaşımlı hava konveksiyonu

Organik konveksiyon, ortam havasının naturel akışını kullanarak, kısaca harici bir kaynaktan tazyik uygulamadan hararet enerjisini soğutucu kanatçıklardan uzaklaştırdığı bir işlemdir. Bu süreçte akıcı moleküllerinin sirkülasyonu ya da hızı yavaştır.

Cebri dolaşımlı hava konveksiyonu yönteminde, soğutucunun kanatları üstündeki akış hızını çoğaltmak için bir fan kullanılır.

Fan yardımıyla artan hava sirkülasyonu, soğutucudan daha çok ısının taşınmasına sebep olur. çoğunlukla, oldukca çok hararet gücünün çıkarılmasının lüzumlu olduğu ya da bir tasarımda daha ufak bir soğutucunun mecburi olduğu durumlarda cebri konveksiyon kullanılır.

Konveksiyonla beraber, hararet alıcıdan gelen hararet radyasyonu da hararet alıcıdan ısının uzaklaştırılmasında son derece faydalıdır. Soğutucular, termal ışınım kapasitesini arttıran bir halde çoğu zaman kara renkli olur.

Bir soğutucu, elektronik bir cihazın güvenilir emek harcaması için lüzumlu bir aksesuvardır. Gelişmiş akıllı telefonlarımız, yüksek kuvvetli bilgisayarlarımız ve hatta LED ışıklarımız soğutucular olmadığında gereğinden fazla ısınma sebebiyle istendiği benzer biçimde çalışmayacaktır.