خُنک کننده ترانزیستور و قطعات الکترونیکی یا هیت سینک (Heat sink) مهندسی برق _ الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
بطور کلی هیت سینک باید ویژگی هایی داشته باشد که بارز ترین این ویژگی ها خاصیت خنک کنندگی یا دفع حرارت است.
میتوان اینگونه عنوان کرد که هیت سینک در کنار هر منبع حرارتی که قرار بگیرد به شرط اتصال مناسب با آن منبع، میتواند حرارت تولید شده را از منبع گرفته، جذب بدنه خود کند و این حرارت را به تدریج از خود تخلیه کند.
هیت سینک با توجه به شکل و تعاملی که با هوای جاری یا حتی مایعاتی مثل آب برقرار می کند این حرارت را از سیستم خارج میکند.حرارت بخصوص اگر زیاد باشد یک عامل مخرب در قطعات و سیستمهای برقی و الکترونیک به حساب می آید و موجب اصطحلاک بالای دستگاه و اجزای آن می شود. قطعات زیادی در دستگاه های مختلف الکتریکی، الکترونیکی و مخابراتی و روشنایی استفاده می شوند که در اثر فعالیت تولید حرارت میکنند. قطعاتی نظیر انواع مختلف ترانزیستورها، تریستور ها، دیود ها IGBT ها و POWER MOS FET ها و همینطور POWER LED ها وجود دارند که در اثر فعالیت تولید حرارت میکنند. حال اگر حرارت تولید شده در این قطعات را بطور مناسب و مستمر دفع نکنیم باعث کم شدن عمر مفید این قطعات می شویم.
هیت سینک را از مواد مختلفی میسازند. بستگی دارد به میزان توان دفع حرارتی که از هیت سینک انتظار دارند و هزینه ای که میخواهند برای تهیه هیت سینک بپردازند.فلزات هادی خوبی برای حرارت و الکتریسته هستند، ولی ما از هر فلزی نمی توانیم به عنوان هیت سینک استفاده کنیم. طلا بهترین شرایط را برای دفع حرارت دارد ولی به دلیل بالا بودن نرخ جهانی این فلز گرانبها نمی توان از آن به عنوان ماده مناسب در ساخت هیت سینک یاد کرد و فقط در صنایع خاص آن هم به طور بسیار محدود از این فلز جهت ساخت هیت سینک استفاده می شود.
مس هم هدایت گر مناسبی برای حرارت است، ولی فلز مس هم به دلیل چگالی بالایی که دارد خیلی سنگین است که این امر موجب بالا رفتن هزینه تولید هیت سینک بر پایه مس می شود و این یک نقطه ضعف برای مس به حساب می آید و باعث محدود شدن استفاده از این ماده در تولید هیت سینک شده است. علاوه بر بالا بودن جرم حجمی مس می توان قابلیت شکل پذیری کم این فلز را نیز بعنوان نقطه ضعفی دیگر برای آن در نظر گرفت.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )