Il modo per migliorare le prestazioni termiche del dissipatore di calore pin-fin
Negli ultimi anni, la funzione di FPGA all'avanguardia si è sviluppata rapidamente a un'altezza senza precedenti. Sfortunatamente, il rapido sviluppo delle funzioni ha anche aumentato la richiesta di dissipazione del calore. Pertanto, i progettisti necessitano di dissipatori di calore più efficienti per fornire una richiesta di raffreddamento sufficiente per i circuiti integrati.
Al fine di soddisfare i requisiti di cui sopra, i fornitori di gestione termica hanno lanciato una varietà di design di dissipatori di calore ad alte prestazioni in grado di fornire un maggiore effetto di raffreddamento a una determinata capacità. Il radiatore a pinna a forma di clacson è una delle tecnologie più importanti introdotte negli ultimi anni. Questo radiatore è stato originariamente progettato per il raffreddamento FPGA e alcune delle sue caratteristiche lo rendono particolarmente adatto per l'ambiente FPGA ordinario.
Il dissipatore di calore con pinna a forma di tromba è dotato di una serie di perni cilindrici. Come mostrato nella figura sotto, questi perni sono disposti verso l'esterno come alette del dissipatore di calore. Grazie alla sua struttura fisica unica, il dissipatore di calore a pinna a forma di tromba è ottimizzato in base all'ambiente del flusso d'aria a media e bassa velocità, che può ottenere un effetto di raffreddamento senza precedenti in questo ambiente.
La bassa resistenza termica del dissipatore di calore pin-pin beneficia principalmente delle seguenti caratteristiche: pin cilindrico, struttura omnidirezionale del pin array e la sua ampia superficie, nonché l'elevata conduttività termica di base e pin, che aiutano a migliorare le prestazioni del calore lavello. Rispetto alle alette quadrate o rettangolari, la resistenza dei perni cilindrici al flusso d'aria è bassa e la struttura omnidirezionale del pin array aiuta il flusso d'aria circostante dentro e fuori dal pin array
convenientemente.
Per ottenere un effetto di raffreddamento significativo, il dissipatore di calore deve avere una superficie sufficiente. Altrimenti, se la superficie è troppo piccola, il dissipatore di calore non può emettere abbastanza calore. Tuttavia, ciò ostacolerà il flusso d'aria e ridurrà le prestazioni termiche. Questa è la contraddizione intrinseca che gli ingegneri termici devono affrontare quando progettano un dissipatore di calore a pin verticale.
Piegando il perno verso l'esterno, il perno del clacson supera efficacemente la contraddizione tra superficie e densità del perno. Questo metodo aumenta notevolmente la spaziatura tra i perni in una determinata area. Pertanto, il flusso d'aria circostante può entrare ed uscire più facilmente dall'array di pin. La superficie del dissipatore di calore è esposta all'aria con una portata più rapida e la dissipazione del calore è notevolmente aumentata. Questo miglioramento è particolarmente evidente quando la velocità del flusso d'aria è bassa, perché minore è la velocità del flusso d'aria, più difficile è per l'aria circostante entrare nella matrice dei pin del dissipatore di calore. Pertanto, il dissipatore di calore del perno del clacson è più adatto in ambienti con bassa velocità del flusso d'aria.
