گرماگیر: تفاوت میان نسخه‌ها

'''گرماگیر''' {{انگلیسی|Heat sink}}، گرماخور، گرماکاه، گرمابر یا [[فین (سطح اضافه)|فین]]، وسیله‌ای برای [[خنک‌کاری با هوا]] است که به جهتبه‌منظور تبادل حرارتی یک قطعه،قطعه با محیط به کار می‌رود.

اگر چهاگرچه در طراحی بسیاری از مدارهای قدرت از تقویت کننده‌هایتقویت‌کننده‌های کلاس B و AB استفاده می‌شود که از [[بازده]] حرارتی نسبتاً خوبی بر خوردارند، ولی با این همه مقدار توان تلف شدهتلف‌شده در [[ترانزیستور]]های خروجی می‌تواند باعث گرم شدن بیش از حد و رسیدن دما به حد غیرمجاز شود. حتی در مدارهایی که ظاهراً به عنوانبه‌عنوان مدار قدرت تلقی نمی‌شود،نمی‌شوند همچون(مانند [[مدار مجتمع|مدارهای مجتمع]] قیاس بزرگ و متوسط (VLSI و MSI)، تراکم بسیار زیاد [[ترانزیستور]]‌هایی که هر یک به تنهاییبه‌تنهایی توان زیادی تلف نمی‌کنند،نمی‌کند، باعث انباشته شدن بیش از حد گرما در تراشه می‌شود. در موارد مذکور لازم است برای سهولت تبادل حرارتی قطعهقطعهٔ مورد نظر،نظر با محیطمحیط، تمهیداتی اندیشیده شود.

در قطعات الکترونیکی مجزا از قبیل [[ترانزیستور]]های قدرتقدرت، این امر از طریق نصب قطعه بر روی یک گرماخورگرماگیر فلزی صورت می‌پذیرد که معمولاً از جنس [[آلومینیوم]] می‌باشداست و سطح زیادی جهتبرای تبادل حرارتی با محیط اطراف ایجاد می‌کند صورت می‌پذیرد.

در [[مدار مجتمع|مدارهای مجتمع]]، (مثلاً در تراشه‌های [[پردازنده]]) مشاهده می‌شود که از یک فن کوچک بر روی گرماگیر قراردادهقرار داده شده بر روی تراشه استفاده می‌شود تا به خنک نمودنکردن تراشه کمک نماید.

معمولاً بین سطح مورد نظر و گرماگیر از یک ترکیب مخصوص استفاده می‌شود که از ضریب انتقال حرارت بالاییزیادی برخوردار است استفاده می‌شود.

در قطعات [[نیمه‌رسانا]] دمای پیوند نباید از حد مشخصی تجاوز نماید.کند (حدوداًدر حدود ۷۵ درجهدرجهٔ [[سانتی گرادسانتی‌گراد]] در [[ژرمانیوم]] و ۲۰۰ درجهدرجهٔ [[سانتی گراد]]سانتی‌گراد در [[سیلیکون]]).

گرماگیرها را می‌توان از نظر شکل هندسی و عامل‌های دیگر فاکتورها (جنس پره یااندازه یا دیگرپره، فاکتورهااندازه) دسته‌بندی کرد.

[[پرونده:Pin fin, straight fin and flared heat sinks.png|بندانگشتی|راست|500px|چند نوع مختلف گرماگیرگرماگیر؛ Aبه‌ترتیب pinاز ,راست: straightpin , flared به ترتیب از،straight چپ،flared]]

[[پرونده:Heat sink control volume.png|بندانگشتی|500px|با توجه به معادلات حاکم در [[انتقال گرما]] میزان گرمایی که سیال خنک ورودی در یک [[حجم کنترل]] می‌گیرد برابر است با میزان گرمایی که گرما خورگرماگیر از دست می‌دهد و با توجه به قانون سرمایش نیوتن و رسانش موجود در گرماگیرگرماگیر، همچنین انتقال گرمای جابجاییجابه‌جایی می‌توان گرمای از دست رفترفته گرماگیر بدستبه دست آورد.]]

انتقال گرمای رسانشی یک بعدییک‌بعدی:

:<math>q_k = -k A \frac{dT}{dx}</math>

میزان گرمای جابه‌جا شده میانبین سیال (هوا) و گرماگیر:

:<math>\dot{Q} = \dot{m}c_{p,in}(T_{air,out} - T_{air,in})</math> (۱)

:<math>T_{air,av} = \frac{T_{air,in} + T_{air,out}}{2}</math> (۳)

* مبانی الکترونیک -الکترونیک، جلد دوم - صفحه ۲۱۴ - تألیف: دکتر. سید علی میر عشقی -عشقی، نشر شیخ بهاییبهایی، صفحهٔ ۲۱۴.