ヒートシンク設計の一般的なガイドライン

1.自然対流ヒートシンクの設計

-ヒートシンクの設計では、エンベロープボリュームの予備設計を行い、次に、フィンや底面の寸法などのヒートシンクの詳細について詳細な設計を行うことができます。

1.封筒のボリューム

2.ヒートシンクの底の厚さ

ヒートシンクが熱源部分から十分な熱を吸収して周囲の薄い部分にすばやく移動できるように、適切な底部の厚さの設計は、熱源部分の厚くて薄い部分からエッジ部分までである必要があります。

3.フィンの形

空気層の厚さは約2mmであり、スムーズな自然対流を確保するには、フィン間のグリッドを4mm以上にする必要があります。 ただし、フィンの数が減り、ヒートシンクの面積が減ります。 A.フィン間のグリッドが狭くなり、自然対流の発生が減少し、放熱効率が低下します。 フィンスペースが大きくなります-フィンが小さくなり、表面積が減少します。

フィンの厚さ

フィンの形状を固定する場合、特にフィンの厚みが薄くて厚い場合は、厚みと高さのバランスが非常に重要になり、フロントエンドでの熱伝達が困難になるため、ヒートシンクが増えると、効率を上げることはできません。

フィンを薄くする-フィンが熱を上部に伝達する能力が弱くなる

フィンが厚い-フィンが少ない（表面積が減少）フィンが増加-フィンが先端に到達する能力が弱くなる（体積効率が低下する）フィンが短い-表面積が減少する。

4.ヒートシンクの表面処理

ヒートシンクの表面にアルミナイトまたはアノードを処理すると、輻射性能が向上し、ヒートシンクの放熱効率が向上します。 一般的に言って、それは白や黒の色とはほとんど関係がありません。 表面の急激な落下は放熱面積を増やす可能性がありますが、自然対流の場合、空気層の閉塞を引き起こし、効率を低下させる可能性があります。

2.強制対流ヒートシンクの設計

-熱伝導率を上げます

（1）風速を上げるのは非常に簡単な方法です。 風速の高いファンと組み合わせて目標を達成することができます。

（2）フラットフィンをクロスカットして、フラットフィンを複数の短い部分にカットします。 これによりヒートシンクの表面が減少しますが、熱伝導率が増加し、圧力が増加します。 風向が不定の場合は、この設計がより適切です。 （オートバイのヒートシンクなど）

（3）ニードルフィンの設計。 ニードルフィンヒートシンクは、n点が軽くて小さいだけでなく、体積効率も高く、さらに重要なことに、等方向性であるため、図9に示すような強制対流ヒートシンクに適しています。フィンの形状長方形、円形、楕円形に分けることができます。 長方形のヒートシンクはアルミニウム押し出しクロスカットでできており、丸型は鍛造または鋳造が可能です。 楕円形または液滴状のヒートシンクの熱伝達係数は高くなりますが、形成が容易ではありません。

（4）衝突流冷却は、フィンの上部から下部への空気の流れを利用します。 この冷却方法は熱伝導率を高めることができますが、全体的な設計に一致するように風の方向に注意を払う必要があります。

ファンがヒートシンクの上に配置される一般的なダウンブロー設計では、ファンの特性を一致させる必要があるため、より正確な設計が必要です。 アキシャルファンの回転効果により、シャフトの位置が風に吹かれにくいため、多くのヒートシンクは放射状に設計されており、一部のヒートシンクの上部は長さが異なるように設計されています。風を導くために湾曲しています。 別の方法は、サイドブローを使用することです。 一般的に言えば、サイドブローヒートシンクはフィンを吹き抜けることができ、流れ抵抗が少なくなります。 そのため、高密度のフィンにはトップカバーのデザインが使用されます。 空気の流れが迂回するのを防ぐために、サイドブロータイプはダウンブロータイプよりも効果があります。