Disipadores Para Equipos Electrónicos - Tipos Y Cálculos Térmicos

Los disipadores de calor se utilizan en muchos equipos electrónicos para garantizar la eliminación del calor de los equipos o de determinados componentes de los mismos. Por ejemplo, con los microprocesadores que se calientan mucho hoy en día, normalmente tienen disipadores de calor fijados o unidos a ellos, y además de esto los ventiladores también se incluyen en los PC para asegurar que los componentes se mantienen frescos y funcionan dentro de sus rangos de temperatura de funcionamiento.

No sólo los PC contienen disipadores de calor. Muchos otros equipos los contienen. De hecho, los disipadores de calor se utilizan siempre que hay fuentes de calor, y este calor necesita ser eliminado.

Los disipadores de calor pueden adoptar una gran variedad de formas, y están ampliamente disponibles para aplicaciones electrónicas. Si sólo hay que eliminar una pequeña cantidad de calor, se pueden utilizar disipadores pequeños o sencillos.

Sin embargo, si hay que eliminar una cantidad importante de calor, se necesitan disipadores más complicados. Mediante algunos cálculos térmicos relativamente sencillos, es posible determinar qué disipadores pueden ser aplicables a una aplicación determinada. Se especifican de forma que sea posible determinar su rendimiento.

Tipos de disipadores y sus especificaciones

Los disipadores térmicos tienen una gran variedad de tamaños y formas. El objetivo principal de un disipador de calor es eliminar el calor de la fuente en la que se genera con la mayor eficacia posible.

Cómo Evitar Un Cortocircuito

Para conseguirlo, un disipador de calor debe tener una superficie lo más grande posible sobre la que el calor pueda transferirse al aire. A menudo, la transferencia de calor se produce asistida por convección, pero también pueden utilizarse ventiladores, lo que mejora considerablemente su rendimiento.

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Normalmente, un disipador de calor se especifica en términos de su disipación para un aumento de temperatura determinado, es decir, su resistencia térmica. La disipación de calor se expresa en vatios y el aumento de temperatura en grados centígrados.

Así, un disipador de calor puede tener una capacidad de 10 vatios por grado Celsius. Esto significa que si disipa 10 vatios de potencia, su temperatura aumentará 1 grado. Del mismo modo, si disipa 100 vatios, su temperatura aumentará 10 grados.

Estas cifras son esenciales para cualquier cálculo térmico que se necesite. Conociendo el rendimiento del disipador, se puede elegir el correcto para la disipación de calor requerida y el aumento de temperatura permitido.

Cálculos térmicos sencillos

Es posible realizar algunos cálculos térmicos sencillos para determinar el rendimiento necesario de un disipador. Mientras que algunos cálculos térmicos pueden ser muy complicados, los cálculos térmicos necesarios para elegir los disipadores de calor son muy fáciles y bastante sencillos.

Cómo Funciona Un Resistor

El primer paso en cualquier cálculo térmico es determinar la cantidad de potencia que se disipa. Esto se hace simplemente utilizando una de las tres ecuaciones siguientes:

Potencia (vatios) = Tensión (voltios) x Corriente (amperios)

Potencia (vatios) = Tensión 2 / Resistencia (ohmios)

Potencia (vatios) = Corriente 2 / Resistencia (ohmios)

Una vez calculada la potencia disipada por el componente, se puede pasar a la siguiente fase de los cálculos térmicos. Se trata de calcular la resistencia térmica necesaria del disipador.

La resistencia térmica del disipador = (aumento máximo de la temperatura / vatios disipados) - (resistencia de la unión a la carcasa + resistencia de la carcasa al disipador)

Cómo Funciona un Giroscopio

La ecuación anterior incluye los términos utilizados para los dispositivos semiconductores, los elementos que más comúnmente necesitan disipadores. A menudo no es posible influir en los datos de recepción de la resistencia de la unión a la caja, o de la resistencia de la caja al disipador. Por ello, lo más seguro es dejar un pequeño margen para cubrirlas. Esto significa que al dejar un margen la ecuación se simplifica a:

Resistencia térmica del disipador = Aumento máximo de temperatura / vatios disipados

Resumen

Los disipadores térmicos son un elemento esencial de muchos diseños electrónicos. En el caso de los componentes que disipan grandes cantidades de calor, un disipador térmico es un requisito esencial, y a menudo también pueden ser necesarios ventiladores para ayudar a la refrigeración.

Los cálculos térmicos necesarios para seleccionar el disipador que se necesita pueden ser bastante sencillos, aunque algunos cálculos térmicos para determinar cuestiones térmicas más complejas pueden ser muy complicados. Afortunadamente, rara vez son necesarios para los diseños domésticos.

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