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Hay varios tipos de disipadores de calor con diferentes etiquetas de precios. El precio se determina en función del material, el tamaño, el rendimiento y el tipo. Estos son los tipos con sus precios:
Disipador de calor pasivo
Sin un ventilador de refrigeración, un disipador de calor pasivo disipa el calor en el área circundante. Debido a que son económicos y fáciles de instalar, los disipadores de calor pasivos son populares entre los aficionados y en aplicaciones menos exigentes.
El precio de un disipador de calor pasivo comienza en $2.85 y llega hasta $9.50.
Disipador de calor activo
Un disipador de calor activo disipa el calor de manera más efectiva. Incluye un ventilador de refrigeración, generalmente montado en o cerca de la fuente de calor. Los disipadores de calor activos se utilizan ampliamente en la informática de alto rendimiento y los dispositivos electrónicos.
El precio de un disipador de calor activo comienza en $3.30 y llega hasta $12.00.
Disipador de calor con tubo de calor
Un disipador de calor con tubo de calor transfiere el calor de la fuente a un área más grande para su disipación. Utiliza un tubo de cobre sellado lleno con una pequeña cantidad de refrigerante líquido. A medida que el refrigerante absorbe el calor, se evapora y viaja a una sección más fría del tubo, donde libera el calor y se disipa nuevamente a un líquido. Los disipadores de calor con tubo de calor son populares en computadoras portátiles y dispositivos compactos donde el espacio es limitado.
El precio de un disipador de calor con tubo de calor comienza en $5.00 y llega hasta $100.00.
Disipador de calor para GPU
Un disipador de calor para GPU está diseñado específicamente para unidades de procesamiento de gráficos (GPU). Por lo general, consta de aletas de aluminio o cobre que aumentan el área de superficie para la disipación de calor. Algunos disipadores de calor para GPU tienen uno o más ventiladores para mejorar el flujo de aire sobre las aletas. Esta refrigeración activa puede reducir significativamente la temperatura de la GPU durante el funcionamiento, especialmente cuando se ejecutan juegos exigentes o aplicaciones intensivas en gráficos.
El precio de un disipador de calor para GPU comienza en $5.90 y llega hasta $12.00.
La función principal de un disipador de calor es disipar el calor del semiconductor para evitar que se sobrecaliente. Los semiconductores solo pueden operar dentro de un rango de temperatura específico. De lo contrario, su rendimiento se verá afectado. Estas son algunas de las características de un disipador de calor:
Conductividad térmica
Todos los metales tienen diferentes niveles de conductividad térmica. Como resultado, el cobre y el aluminio se utilizan a menudo para los disipadores de calor debido a su alta conductividad térmica. El cobre es conocido por su conductividad térmica y se utiliza comúnmente en aplicaciones donde la eficiencia es crítica. Se puede moldear en diferentes formas y tamaños para adaptarse a necesidades específicas. El aluminio es más ligero y más asequible, por lo que es adecuado para una amplia gama de aplicaciones.
Área de superficie
La función principal de un disipador de calor es disipar el calor al ambiente circundante. Cuanto mayor sea el área de superficie, más calor se puede disipar. Esta es la razón por la que muchos disipadores de calor están diseñados con aletas u otras estructuras que aumentan el área de superficie. El área de superficie adicional permite que pase más aire sobre el disipador de calor y se lleve el calor, manteniendo el semiconductor a una temperatura segura.
Peso
El peso es una característica importante de un disipador de calor porque muestra el material utilizado en su construcción. Los disipadores de calor hechos de cobre tienden a ser más pesados que los hechos de aluminio. Si bien el peso puede no ser un problema en los dispositivos estacionarios, en los dispositivos móviles, como teléfonos inteligentes y computadoras portátiles, es crucial. Los dispositivos móviles están diseñados para ser lo más delgados y livianos posible. En estos dispositivos, se prefiere un disipador de calor más pequeño y liviano, incluso si es un poco menos eficiente.
Disipadores de calor pasivos vs. activos
Hay dos tipos de disipadores de calor: pasivos y activos. Un disipador de calor pasivo se basa en la convección natural para disipar el calor, mientras que un disipador de calor activo utiliza un ventilador para hacer circular el aire sobre el disipador de calor y el semiconductor. Un disipador de calor activo es más eficiente para enfriar el semiconductor porque puede mover el aire más rápidamente. Sin embargo, requiere una fuente de alimentación externa, lo que hace que un disipador de calor pasivo sea más deseable en algunas aplicaciones.
Compatibilidad
Otra característica importante de un disipador de calor es su compatibilidad con el semiconductor que enfría. Los semiconductores vienen en varias formas y tamaños, al igual que los disipadores de calor. Es importante asegurarse de que el disipador de calor se ajuste sobre el semiconductor y haga contacto adecuado con él. Algunos fabricantes proporcionan hojas de datos que especifican el tipo de disipador de calor requerido para un semiconductor en particular.
Los disipadores de calor se utilizan en diferentes industrias y electrodomésticos. Estos son algunos escenarios comunes donde un minorista puede obtener un buen precio de disipador de calor:
CPU de computadora
Las unidades centrales de procesamiento (CPU) y las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) son partes de la computadora que requieren disipadores de calor. Estas piezas se instalan en computadoras de escritorio, portátiles y otras formas de computadoras. Los disipadores de calor se utilizan en CPU y GPU para regular sus temperaturas. Sin ellos, estas piezas de la computadora pueden sobrecalentarse y funcionar mal.
Luces LED
Los diodos emisores de luz (LED) se utilizan en aplicaciones de iluminación. Los disipadores de calor se emplean para mantener sus temperaturas bajo control. Se utilizan en iluminación automotriz, iluminación residencial, iluminación comercial e iluminación industrial. Los minoristas pueden obtener un precio razonable de disipador de calor para las luces LED debido a su uso generalizado.
Electrónica de potencia
Los dispositivos de electrónica de potencia, como los transistores de potencia, los rectificadores controlados por silicio (SCR) y los diodos, utilizan disipadores de calor. Esto se debe a que disipan grandes cantidades de potencia cuando están en funcionamiento. Estos dispositivos se utilizan en sistemas de energía renovable, vehículos eléctricos, accionamientos de motores y convertidores de potencia.
Amplificadores de audio
Los amplificadores de audio producen mucho calor mientras aumentan las señales de audio de bajo nivel. Como resultado, necesitan disipadores de calor para evitar el sobrecalentamiento. Los amplificadores se utilizan en sistemas de audio domésticos, sistemas profesionales de refuerzo de sonido y sistemas de audio para automóviles.
LED de alta potencia
Además, los diodos emisores de luz (LED) de alta potencia utilizan disipadores de calor para controlar sus temperaturas. Esto se debe a que disipan mucha potencia. Estos LED se utilizan comúnmente en iluminación escénica, iluminación arquitectónica y luminarias de iluminación de alta bahía.
Microcontroladores y FPGA
Los microcontroladores y las matrices de puertas programables de campo (FPGA) son sistemas integrados. También emplean disipadores de calor para evitar el sobrecalentamiento. Esto es especialmente cuando funcionan con cargas computacionales pesadas o en entornos de alta temperatura.
Material
Al seleccionar un disipador de calor para una aplicación determinada, se debe considerar su material. El aluminio y el cobre son las opciones más populares. El aluminio es más asequible y ligero, por lo que es adecuado para diseños sensibles al costo donde un precio de disipador de calor más bajo podría ser beneficioso. También ofrece una conductividad térmica decente. Por otro lado, el cobre es más denso y tiene mejor conductividad térmica, pero tiene un peso y un costo más altos. Es esencial analizar estos aspectos para determinar el material más apropiado para la aplicación prevista que también se ajuste al presupuesto previsto.
Rendimiento
Al observar las especificaciones de diferentes disipadores de calor, es esencial evaluar cuidadosamente su rendimiento. Considere la clasificación de resistencia térmica; una resistencia térmica más baja indica un disipador de calor más eficiente. También verifique la capacidad de enfriamiento máxima para cada disipador de calor. Esta es la cantidad máxima de calor que un disipador de calor puede disipar. También es importante considerar el precio de cada disipador de calor. Si bien puede ser tentador elegir la opción más barata disponible, es esencial recordar que el rendimiento tiene un costo. Un disipador de calor más caro puede proporcionar un mejor valor en términos de confiabilidad y eficiencia.
Tamaño y peso
Al seleccionar un disipador de calor para una determinada aplicación, es esencial considerar su tamaño y peso. Los disipadores de calor más grandes tienen un área de superficie más alta, lo que les permite disipar el calor de manera más eficiente. Sin embargo, las limitaciones de tamaño pueden imponerse en diseños compactos o en dispositivos livianos donde se desea la miniaturización. En algunas aplicaciones, un disipador de calor más pequeño y ligero puede ser suficiente para mantener los componentes fríos, y optar por esto puede liberar espacio y reducir los costos.
Precio del disipador de calor
Al considerar varios disipadores de calor, es importante analizar las compensaciones entre el precio y el rendimiento. Un disipador de calor de menor precio puede parecer atractivo inicialmente, pero podría provocar temperaturas de funcionamiento más altas para los componentes que está enfriando. Esto podría acortar potencialmente su vida útil o incluso provocar su fallo. Por otro lado, un disipador de calor más caro podría proporcionar un mejor rendimiento de refrigeración y confiabilidad a largo plazo por la misma razón.
P1: ¿Cómo se puede calcular el precio de un disipador de calor?
A1: El cálculo puede ser complicado, pero se puede hacer. Se puede calcular el precio tomando la resistencia térmica del componente dividida por la tasa de flujo de aire y luego tomando la conductividad térmica del material utilizado para fabricar el disipador de calor.
P2: ¿Cuáles son las tendencias comunes en el mercado de disipadores de calor?
A2: Una de las tendencias comunes es el uso de materiales avanzados. La mayoría de los fabricantes utilizan materiales avanzados como el grafeno y las nanofibras de carbono. Estos materiales se están volviendo populares ya que son livianos y tienen una alta conductividad térmica.
P3: ¿Cuáles son los desafíos que enfrenta la industria de los disipadores de calor?
A3: Uno de los desafíos es la escasez de materias primas. Al igual que otras industrias, la industria de los disipadores de calor ha estado enfrentando una escasez de materias primas. Esto ha afectado la producción y ha llevado a un aumento en los precios de los disipadores de calor en todo el mundo. Otro desafío es la alta competencia. Hay muchos jugadores en la industria, y esto crea un desafío para los nuevos participantes.
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