هیت سینک های ساده یکی از محصولات پر فروش امیر الکترونیک می باشد که خیلی مورد استقبال خریداران محترم قرار گرفته است .

خنک کننده یا گرماگیر که معادل فارسی Heat Sink می باشد،

هیت سینک ( HEAT SINK ) از دو کلمه HEAT به معنی حرارت و SINK به معنی پایین آورنده است ، تشکیل شده است.

هیت سینک قطعه ای فلزی با رسانای گرمای بالا می باشد که معمولا بر روی قطعات الکترونیکی و مکانیکی که در هنگام عبور جریان الکتریکی و داده ای از خود حرارت تولید می کنند نصب می شود و حرارت تولیدی را منتقل کرده و با پراکنده کردن حرارت ، دما را در وسیله مورد نظر کنترل می کند.

هیت سینک در کنار هر منبع حرارتی که قرار بگیرد به شرط اتصال مناسب با آن منبع و در صورتی  که سطح تماس خوبی با منبع داشته باشد ، می تواند حرارت تولید شده را از منبع گرفته ، جذب بدنه خود کند و این حرارت را با توجه به شکل و تعاملی که با هوای جاری یا حتی مایعاتی مثل آب برقرار می کند به تدریج از خود تخلیه کند. پس هر چقدر هیت سینک بزرگ تر باشد ، حرارت بیشتری دفع و سرمای بهتری به قطعه الکتریکی انتقال پیدا می کند.

حرارت باعث تخریب سیستم و قطعات الکتریکی شده و عمر آنها را کاهش می دهد. قطعات زیادی در دستگاه های مختلف الکتریکی ، الکترونیکی و مخابراتی و روشنایی استفاده می شوند که در اثر فعالیت تولید حرارت می کنند.  قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستورها ، تریستور ها ، دیود ها ، IGBT ها ، POWER MOSFET ها و همینطور  POWER LED ها وجود دارند که در اثر فعالیت ، حرارت تولید می کنند.  حال اگر حرارت تولید شده در این قطعات را بطور مناسب و مستمر دفع نشود ، باعث کم شدن عمر مفید این قطعات می شود. در نتیجه استفاده از هیت سینک یک امر حیاتی در تولید سیستم های الکتریکی  و هر سیستمی که هنگام عبور جریان از خود حرارت تولید می کنند می باشد.

هیت سینکها حرارت را از تجهیزات جذب می ‌کنند و با ماکزیمم کردن سطح تماس با سیال اطرافشان، حرارت را به آن سیال منتقل می‌کنند. این انتقال ممکن است به چند شکل زیر انجام شود :

• معمولا این قطعه ، گرما را به سمت پره ها که سطح تماس بیشتری برای دفع حرارت دارند، هدایت می‌کند.
• در برخی موارد روی هیت سینک یک فن نصب می‌شود که هوای گرم را به بیرون منتقل کند .
•  و یا از طریق یک سیستم مایع خنک کننده حرارت را از طریق لوله‌ جابجا کند.

هیت سینک لامپ ال ای دی

گرمای تولید شده در اثر تبادل انرژی در بعضی از قطعات باعث سئختن یا خرابی و از کار افتادگی آن ها می شود. به همین دلیل است که در مهندسی، طراحی و استفاده تجهیزات هیت سینک اهمیت پیدا میکند. هیت سینک می تواند طول عمر دستگاه و یا قطعه مورد نظر شما را سال ها افزایش دهد

کاربرد هیت سینک در لامپ ال ای دی

هیت سینکی که داخل ال ای دی استفاده می شود برای جذب و انتقال گرمای حاصل از تابش نور قطعات ال ای دی و انتقال آن به هیت‌سینک خارجی می باشد. زیرا حرارت بالا باعث آسیب به فسفر داخل LED می شود که این آسیب باعث کاهش نور خروجی، تغییر رنگ و طول عمر می شود. به همین دلیل انتخاب هیت‌سینک از نظر جنس و کیفیت اهمیت فراوانی در کیفیت نور دارد و در قیمت لامپ ال ای دی هم بسیار تاثیرگذار است.

بر عکس تصور اشتباه بسیاری مبنی بر اینکه لامپ ال ای دی گرما تولید نمی کند، این قطعه الکترونیکی همانند سایر وسایل الکتریکی حرارت تولید می کند. در لامپ ال ای دی این حرارت تاثیرش پس از مدتی خود را نشان خواهد داد و می تواند باعث افت نور و تغییر رنگ خروجی لامپ می گردد. از طرف دیگر طراحی نامناسب محصول از لحاظ مدیریت گرمایی باعث می گردد که دمای کاری درایور لامپ افزایش یابد و تاثیر منفی آن کاهش طول عمر لامپ می باشد.

لامپ LED به خنک کننده نیاز دارد، پس اگر مشاهده کردید که بدنه لامپی داغ نمی شود و حرارت درون آن توسط هیت سینک به بیرون هدایت نمیگردد مطمئن باشید که این لامپ دارای طول عمر بالایی نخواهد بود و به مرور زمان میزان و رنگ نور خروجی آن تغییر خواهد کرد، گرچه گرم شدن بدنه نیز به تنهایی دلیل قطعی و کافی برای خوب بودن کیفیت لامپ نمی باشد.

جنس هیت سینک چیست؟

جنس هیت سینک به میزان حرارتی که باید دفع کند و هزینه ای که باید بابت تهیه هیت سینک پرداخته شود ، بستگی دارد. فلزات هدایت کننده ی مناسبی وجود دارند ، اما از هر فلزی نمی توان برای ساخت هیت سینک استفاده کرد.

• طلا بهترین گزینه برای ساخت هیت سینک می باشد ، چون حرارت را بخوبی دفع می کند ولی به دلیل گران قیمت بودن اصلا مقرون به صرفه نمی باشند. فقط در صنایع خاص آن هم به طور بسیار محدود از این فلز جهت ساخت هیت سینک استفاده می شود.
• مس دومین  گزینه برای ساخت هیت سینک است اما دارای چگالی زیادی بوده و بسیار سنگین است در نتیجه افزایش هزینه را به دنبال می آورد. همچنین ، قابلیت شکل پذیری کم این فلز ، نقطه ضعفی دیگری برای آن است.
• آلومینیوم بهترین گزینه برای ساخت هیت سینک است ، زیرا چگالی کمی داشته ، ارزان قیمت تر است و تقریبا همه جا به وفور یافت می شود و از همه مهم تر توانایی دفع حرارت بسیار خوبی دارد.

آلومینیوم فلز مقاومی در برابر رطوبت و خوردگی است.

آلومینیوم به خود رطوبت را جذب نمیکند ، متورم نمي شود ، ترک نمي خورد ، شکافته و پاره نمي شود ، منقبض نمي شود ، حين گرم شدن و حتي ذوب شدن هيچ نوع گاز و دود خطرناک و سمي توليد نمي کند ، فاسد نمي شود ، در مقابل اشعه ماوراء بنفش به هيچ گونه پوششي نياز ندارد و نسبت به خوردگی بسیار مقاوم است. اکسيد طبيعي که همواره در سطح آلومينيوم وجود دارد مانع و سد بزرگي در برابر انواع مواد خورنده محسوب مي شود.

امروز در تمام دنیا از فلز آلومینیوم در ساخت هیت سینک استفاده می شود. امتیاز دیگر آلومینیوم این است که به راحتی میتوان آن را با آلیاژ های دیگه ترکیب کرد.  خاصیت شکل پذیری بالا نیز یک امتیاز برای آلومینیوم به حساب می آید.

آلومينيوم فلزي است که آنودايز مي شود ، يعني آلومينيوم به عنوان آند قرار گرفته با اعمال جريان الکتريکي ، يک لايه اکسيد بر سطح آن ايجاد مي کنند که ضخامت اين لايه بيشتر از لايه اکسيد طبيعي است و در ضمن به آلومينيوم قابليت رنگ پذيري مي دهد.

کاربرد هیت سینک چیست؟

هیت سینک ها ، معمولا روی قطعات الکترونیکی زیر نصب می شوند:

• پردازنده (processor)
• منبع تغذیه (Power Supply)
• لیزر های توان بالا
• ال ای دی (LED) و POWER LED ها
• انواع مختلف ترانزیستورها
• تریستور ها
• دیود ها
• IGBT ها
• POWER MOSFET ها
• و …

انواع هیت سینک :

این قطعات به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

1. معمولا از فن ، دمنده ، سیستم خنک کننده مایع و یا چیزی شبیه به این ها برای انتقال حرارت استغاده می کنند. مزیت این مدل این است که کارایی بسیار خوبی دارند اما داشتن اجزای متحرک و قیمت زیاد از معایب آنها است.
2. اجزای مکانیکی ندارند و انتقال حرارت در آن ها با استفاده از فرآیند همرفت انجام می شود. مزیت این نوع این است که قطعات متحرک ندارد و به همین خاطر بیشتر قابل اعتماد است. اما در مقابل ، برای انتقال حرارت همواره به جریان پیوسته ای از هوا در حال عبور روی پره ها نیاز دارد.

در اصطلاحات فنی همان هیت سینک می باشد. این قطعه در تولید تجهیزات گوناگون برای کاهش گرمای تولیدی منبع و کنترل حرارت استفاده می شود.

هیت سینک به طور گسترده ای در تولید وسایل الکترونیک که قطعات حساس به افزایش دما دارند، به کار برده می شود. این قطعه حرارت تولید شده را جذب می کند و به تدریج از خود تخلیه می کند و به این طریق حرارت محصول را کنترل می کنند.

از لحاظ ساختاری و ویژگی های ظاهری باید گفت که Heat Sink در ابعاد و وزن های مختلفی طراحی و تولید میشود تا برای استفاده در انواع موارد و کاربری ها مناسب و کاربردی باشد.

در روی هیت سینک تعداد زیادی پره قرار دارد که به دلیل تماس بیشتر سطح این قطعه با هوا میباشد و از این طریق گرمای و انرژی حرارتی مبادله و تنظیم میشود.گاهی حتی دیده میشود که بر روی این پره تعدادی عاج هم طراحی می شود تا سطح تماس Heat Sink را با محیط اطرافش بیستر کند و توان مبادله انرژی این قطعه را افزایش دهد.

در رابطه با جنس هیت سینک  عوامل مختلفی چون;میزان دمای مبادله شونده و هزینه های مصرفی تاثیر گذار هستند که همین امر باعث میشود تا موارد مختلفی برای جنس مناسب این قطعات به کار برده شود.

در بردهای الکترونیکی، افزایش دما از مقدار تعیین شده ای که در مشخصات محصولات ذکر می شود، باعث آسیب رسیدن به قطعات و سوختن آنها می شود. به طور معمول قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستور، IC ، دیود و LED در اثر فعالیت تولید حرارت می کنند.
تولید کنندگان برای افزایش طول عمر و بهبود عملکرد محصولاتشان از خنک کننده ها یا همان هیت سینک ها استفاده می کنند.

شما میتوانید این هیت سینک ها را برای خطی های 12 ولت و یا LED های نواری 12ولت (ولتاژ ثابت) و یا درایور خور (جریان ثابت) استفاده کنید.

برای کاهش حرارت اعمالی به یک قطعه می توان در مسیر آن، از گذاشتن مقاومت های مختلف استفاده کرد.
هیت سینک با استفاده از این روش و خاصیت مقاومت ویژه در مواد، جایگزین مطمئنی برای مقاومت ها است و به خوبی حرارت وارد شده بر محصول را کنترل میکند.

توجه داشته باشید که  هیت سینک های موجود در امیرالکترونیک از جنس آلومینیوم بوده و قیمت درج شده در سایت امیر الکترونیک برای هر بسته 100 عددی از این هیت سینک ها می باشد .