همانطور که میدانیم با توسعه روزافزون کامپیوترها و افزایش توان پردازشی و پرقدرت شدن سیستم های گیمینگ , همواره معضل داغ شدن چیپست وجود داشته است . به همین دلیل وجود سیستم های خنک کننده ای مانند هیت سینک اهمیت بسیار زیادی در سیستم های کامپیوتری دارد. تا انتهای این مقاله همراه باشید تا ببینیم هیت سینک چیست و چگونه کار میکند.
هیت سینک چیست؟
هیت سینک (Heat sink) یک قطعه فلزی است که برای جذب و انتقال حرارت در مدارها و قطعات الکترونیکی مانند تراشه‌ها (چیپ‌ها) استفاده می‌شود . این قطعه مهم با افزایش مساحت سطحی قطعات الکترونیکی و مواد با خواص حرارتی مناسب، حرارت تولید شده را به طور موثری جذب کرده و از طریق هوا یا سایر وسایل انتقال حرارت، آن را به محیط پراکنده میکند. پایه هیت سینک معمولاً از موادی مانند آلومینیوم یا مس ساخته می‌شود، زیرا این مواد خواص حرارتی مناسبی دارند و حرارت را به خوبی منتقل میکنند.
انواع هیت سینک ؟
- هیت سینک های Active: از یک پمپ حرارتی برای مدیریت حرارت در قطعات الکترونیکی استفاده میکنند و معمولاً دارای یک فن (Fan) هستند. فن با ایجاد جریان هوا بر روی سطح هیت سینک، حرارت را از آن به خوبی جذب کرده و به بیرون منتقل میکند. این فن‌ها معمولاً در قسمت بالای هیت سینک قرار می‌گیرند و هوای سرد را از محیط جمع آوری کرده و آن را از طریق فن بر روی سطح هیت سینک هدایت میکنند. در نتیجه، حرارت به خوبی از قطعات الکترونیکی جذب و به بیرون هدایت می‌شود. از این هیت سینک عموماً در سیستم‌های کامپیوتری پیشرفته، سرورها، کارت گرافیک و سایر قطعات الکترونیکی با توان بالا استفاده می‌شوند.
- هیت سینک غیرفعال (Passive heatsink) : هیچگونه قطعه مکانیکی ندارد و تنها با استفاده از انتقال حرارت تابشی از طریق هوا اثرگذاری میکنند. هیت سینک‌های Passive معمولاً شامل یک بستر فلزی مانند آلومینیوم یا مس هستند که به قطعات الکترونیکی متصل می‌شوند. این بستر فلزی به دلیل خواص حرارتی و راندمان مناسب ، حرارت تولید شده توسط قطعات الکترونیکی را به خوبی جذب کرده و به سایر قسمت‌های هیت سینک منتقل میکند.از مزایای این هیت سینک میتوان به نصب راحت , عملکرد بی صدا و داشتن عمر طولانی اشاره کرد. قابل ذکر است هیت سینک های پسیو به اندازه نوع اکتیو کارآمد نیستند.
- هیت سینک های هیبریدی : ترکیبی از جنبه‌های هیت سینک غیرفعال و فعال است. و از هر دو روش انتقال حرارت تابشی و هوا بهره می‌برند و همچنین ممکن است دارای پمپ حرارتی یا فن برای افزایش جریان هوا و بهبود تبادل حرارت باشند. از مزایای این هیت سینک میتوان به استفاده در سیستم‌های الکترونیکی با توان و دمای متوسط تا بالا , فعالیت نسبتا بی صدا , نیاز به منابع برق کمتر اشاره کرد.
دلایل آسیب دیدن پردازنده های سرور را نیز مطالعه کنید.
نحوه کار هیت سینک؟
به طور کلی، نحوه کار یک هیت سینک بر اساس سه روش انتقال حرارت، یعنی هدایت، تابش و جابجایی حرارت به شرح زیر است:
- هدایت حرارت: به معنی انتقال حرارت از منبع گرم به هیت سینک است. قطعات الکترونیکی، معمولاً از جنس فلزی مانند آلومینیوم یا مس هستند و حرارت را به هیت سینک منتقل میکنند. این انتقال حرارت به واسطه هدایت حرارت در ساختار فلزی هیت سینک اتفاق می‌افتد.
- تابش حرارت: به معنی انتقال حرارت از هیت سینک به محیط اطراف از طریق تابش اشعه حرارتی است. سطح هیت سینک، معمولاً با ریب‌ها، زبری‌ها یا سطوح بزرگتر، برای افزایش تابش حرارت طراحی می‌شود. با تابش حرارت، انرژی حرارتی از هیت سینک به محیط اطراف منتقل می‌شود.
- جابجایی حرارت: به معنی انتقال حرارت از هیت سینک به هوای اطراف است. در هیت سینک‌های Passive، جریان هوا به صورت طبیعی ایجاد می‌شود و انتقال حرارت به واسطه تماس مستقیم با هوا صورت می‌گیرد. در هیت سینک‌های Active، فن یا پمپ حرارتی برای ایجاد جریان هوا استفاده می‌شود و انتقال حرارت با سرعت بیشتری اتفاق می‌افتد.
جمع بندی
همواره از زمان توسعه اولین کامپیوتر ها ، معضل داغ شدن چیپست وجود داشته است.هر قطعه کامپیوتری مقدار زیادی حرارت از خود ساطع میکند که موجب از کار افتادن قطعاتی از جمله کارت گرافیک، پردازنده و SSD می شود. استفاده از هیت سینک ها در دستگاه‌های الکترونیکی مختلف مانند کامپیوترها، لپ‌تاپ‌ها، تلفن‌های همراه و سایر قطعات الکترونیکی پرکاربرد است.