Radiatory – zastosowanie i zasady działania

Każdy podzespół elektroniczny można opisać, stosując krzywą termiczną pozwalającą ustalić moc strat cieplnych, co pozwala na dobranie odpowiedniego radiatora dla danego prądu obciążenia i temperatury otoczenia. Zadaniem projektanta takiego systemu jest zapewnienie, dla każdego z tych podzespołów, odpowiednio niskiego prawdopodobieństwa uszkodzenia.  Do chłodzenia podzespołów i systemów elektronicznych stosuje się radiatory, wentylatory i moduły Peltiera. Radiator jest elementem obwodu cieplnego, o którym decyduje projektant urządzenia.

Parametry radiatorów

Radiatory są najpopularniejszym sposobem na poprawę odprowadzania ciepła z podzespołów elektronicznych. Radiatory mogą być modelowane jako obwód RC, w którym pojemności odpowiada masa radiatora, a rezystancji elektrycznej – rezystancja termiczna. To właśnie ona jest kluczowym parametrem radiatora. Oblicza się go przy doborze radiatora do konkretnego zastosowania. Na wartości tego parametru wpływa wiele czynników są to m.in.  wielkość powierzchni radiatora, jego  kształt, kolor, ruch powietrza wokół i temperatura. Ruch powietrza zapewniany jest często poprzez zastosowanie dodatkowego wentylatora lub odpowiednie przestrzenne usytuowanie radiatora. Dalsze obniżenie rezystancji termicznej daje też zastosowanie pasty termoprzewodzącej.

Gdzie wykorzystuje się radiatory

Radiatory są elementem niezbędnym w komputerach, zwłaszcza procesorach, wzmacniaczach, urządzeniach chłodniczych, a przede wszystkim w półprzewodnikowych urządzeniach mocy. Wykorzystuje się je również w urządzeniach mechanicznych, gdzie występuje tarcie i przemiany fizykochemiczne, np. w silnikach. Dobór właściwego radiatora jest niezbędny do właściwej pracy przyrządu. Najprostszą formą radiatora jest płaska płytka wykonana z dobrego przewodnika ciepła – najczęściej jest to aluminium. W przypadku struktur mających jednakową temperaturę w każdym punkcie rezystancja termiczna płytki jest odwrotnie proporcjonalna do jej powierzchni.