Comment fonctionne un dissipateur thermique ?

Les dissipateurs thermiques sont des composants essentiels de tous types d'appareils, des téléphones portables aux moteurs de voiture. Ils empêchent la surchauffe des appareils et garantissent leur performance optimale. Comment fonctionnent ces dispositifs de refroidissement ? Voici un aperçu de leur fonctionnement.

Comment fonctionne un dissipateur thermique Travail?

La plupart des systèmes reposent sur trois mécanismes fondamentaux de transfert de chaleur : la conduction (la chaleur est transférée des composants générateurs de chaleur à la base métallique en aluminium ou en cuivre des dissipateurs thermiques). La convection (la chaleur est transférée aux ailettes ou aux parties surélevées, puis évacuée par l'air circulant naturellement ou entraîné par un ventilateur). Le rayonnement (une faible quantité de chaleur est libérée sous forme de rayons infrarouges, dont l'effet est négligeable).

Cela implique la rencontre de molécules à mouvements rapides et lents d'objets chauds et froids, et le transfert de chaleur des objets chauds vers les objets froids. Ainsi, le dissipateur thermique transfère la chaleur des composants à haute température vers des milieux à basse température tels que l'air et l'eau par conduction et convection. Le conducteur thermique du radiateur transfère la chaleur aux dissipateurs thermiques ou à la colonne de chaleur grâce à une large surface de dissipation thermique. Le point le plus important de sa conception est de maximiser la surface de contact avec le fluide de refroidissement environnant. Par conséquent, les performances des dissipateurs thermiques dépendent de leur conception, du débit d'air, du matériau et du traitement de surface, etc.

Pourquoi les dissipateurs thermiques sont-ils en métal ?

Les métaux comme l'aluminium et le cuivre sont idéaux car : le cuivre est souvent utilisé comme matériau de base. Il conduit la chaleur deux fois mieux que l'aluminium, avec une conductivité thermique d'environ 400 W/mK, assurant une dissipation thermique excellente, rapide et efficace. L'inconvénient est que le cuivre est trois fois plus lourd que l'aluminium, plus cher et plus difficile à former. L'aluminium est un matériau extrêmement léger et peu coûteux, doté d'une conductivité thermique élevée, ce qui en fait un bon choix pour la plupart des dissipateurs thermiques. Il est structurellement plus résistant lorsqu'il est utilisé en feuilles minces. Cependant, l'aluminium conduit la chaleur environ deux fois moins bien que le cuivre.

Applications pratiques des dissipateurs thermiques :

Ordinateurs : CPU ou GPUDissipateurs thermiqueséviter la surchauffe lors d'un fonctionnement intensif.

Automobiles - Dissipateurs thermiquesrefroidir le liquide de refroidissement du moteur pour éviter la surchauffe.

Éclairage LED - Les dissipateurs thermiques prolongent la durée de vie des LED haute puissance.

Les dissipateurs thermiques sont les héros méconnus des appareils électroniques modernes, assurant leur bon fonctionnement. Qu'il s'agisse de simples ailettes métalliques ou de systèmes de refroidissement liquide avancés, leur rôle dans le monde de la technologie est irremplaçable.