Tipos de disipadores de calor: ¿cuál elegir?

Cuando sus componentes electrónicos se calientan, necesita algo que los enfríe. Ahí es donde ayudan los disipadores de calor. Pero no todos los disipadores de calor son iguales.

Existen muchos tipos de disipadores de calor y cada uno funciona mejor en situaciones distintas. En este artículo conocerá los tipos más comunes para que pueda elegir el adecuado para su proyecto.

¿Qué es un disipador de calor?

Un disipador de calor ayuda a mantener su dispositivo frío. Toma el calor de piezas calientes como la CPU y lo distribuye. Normalmente está fabricado con un metal como aluminio o cobre.

El calor pasa de la pieza al disipador por contacto, lo que se denomina conducción. Después, el calor pasa al aire mediante un proceso llamado convección. A veces un ventilador ayuda a mover el aire más rápido; esto se denomina convección forzada. Si no hay ventilador, el aire se mueve por sí solo, lo que se denomina convección natural.

Los disipadores de calor tienen aletas para aumentar la superficie y que más calor pueda pasar al aire. Esto evita que su dispositivo se sobrecaliente.

¿Cómo funciona un disipador de calor?

Cuando sus componentes electrónicos funcionan, se calientan porque la electricidad circula a través de ellos. Debe eliminar este calor para que las piezas no se calienten demasiado y se averíen. Un disipador de calor ayuda absorbiendo el calor y distribuyéndolo sobre una superficie mayor, para que el calor pueda pasar mejor al aire.

Usted fija el disipador de calor a la pieza caliente con un material especial, como pasta térmica o un pad. Este material ayuda a transferir el calor de la pieza al disipador.

Una vez que el calor pasa al disipador de calor, este se enfría cediéndolo al aire que lo rodea. Cuanto mayor sea la superficie del disipador, mejor será su enfriamiento.

Una buena refrigeración es muy importante para sus componentes electrónicos, y los disipadores de calor son una parte clave de ella.

Clasificación de los disipadores de calor según el flujo de aire

Las dos categorías principales de disipadores de calor son las siguientes:

Disipador de calor pasivo

Un disipador de calor pasivo no utiliza ventilador ni ningún otro flujo de aire forzado. Es más fiable porque no tiene piezas móviles. Por ejemplo, a veces el disipador de calor forma parte de la carcasa del dispositivo. El calor pasa de las piezas que se calientan a las paredes de la carcasa. Estas paredes suelen tener aletas que están en contacto con el aire exterior para ayudar a enfriar.

Disipador de calor activo

Un disipador de calor activo tiene un dispositivo motorizado, como un ventilador o un soplador, cerca de la superficie del disipador. También puede usar líquido bombeado para evacuar el calor. Como fuerza el paso de aire o líquido sobre las aletas, enfría mejor. Esto significa que el disipador de calor puede ser más pequeño y ligero.

Clasificación de los disipadores de calor según el proceso de fabricación

Veamos 6 tipos comunes de disipadores de calor según el proceso de fabricación:

Disipadores de calor extruidos

La mayoría de los disipadores de calor se fabrican empujando aluminio a través de un orificio con forma. Este método sirve para muchos usos. Se obtiene un bajo coste y es fácil adaptarlos a sus necesidades. Su rendimiento puede ser bajo o alto, pero solo se pueden fabricar con el ancho que permita la máquina.

Disipadores de calor unidos

Normalmente se usan cuando necesita disipadores de calor grandes. Puede combinar distintos metales para la base y las aletas, como aluminio y cobre. Esto ayuda a que el disipador funcione mejor sin que sea demasiado pesado. Funcionan de aceptable a bien, pero cuestan mucho.

Disipadores de calor skived

Estos disipadores de calor se fabrican a partir de una sola pieza maciza de cobre. Puede diseñarlos en muchas formas y tienen muchas aletas finas. Esto le proporciona más superficie para enfriar. Funcionan bastante bien, pero son pesados y deben colocarse con cuidado.

Disipadores de calor estampados

Aquí, las aletas metálicas se prensan y después se unen a la base. Se usan para dispositivos que no necesitan mucha refrigeración. Cuestan muy poco porque son fáciles de fabricar, pero no enfrían muy bien.

Disipadores de calor forjados

Se fabrican prensando con fuerza aluminio o cobre hasta darles forma. Se pueden hacer muchas cosas así y no cuesta mucho. Funcionan de forma aceptable, pero no permiten muchas opciones de diseño.

Disipadores de calor mecanizados CNC

Con este método se pueden fabricar formas muy detalladas y complejas. Enfrían muy bien, pero cuesta mucho y lleva tiempo, por lo que no es adecuado para fabricar muchas piezas rápidamente.

Clasificación de los disipadores de calor refrigerados por agua

Esta clasificación puede parecer confusa, pero solo significa tres tipos: disipadores de calor de metal sólido, disipadores con dispositivos bifásicos y disipadores que utilizan líquido bombeado.

Disipadores de calor de metal sólido

Estos disipadores tienen una base sólida que absorbe el calor y aletas metálicas que lo emiten al aire circundante. La base y las aletas pueden fabricarse con distintos metales, como cobre o aluminio, especialmente para electrónica. Suelen ser los disipadores de calor más económicos del mercado.

Disipador de calor de líquido bombeado

Estos disipadores utilizan una bomba para alejar el líquido de la pieza caliente. El líquido llega a una placa fría que está en contacto con la fuente de calor y luego regresa a las aletas para enfriarse. Este método enfría muy bien, pero es el menos fiable para la electrónica.

Disipador de calor bifásico

Los disipadores bifásicos utilizan dispositivos como cámaras de vapor y heat pipes para mejorar la transferencia de calor. Estos dispositivos conducen el calor muy bien, por lo que el disipador funciona mejor en general. Los heat pipes transportan el calor desde la pieza caliente hasta aletas situadas a mayor distancia.

Las cámaras de vapor distribuyen el calor por la base para enfriar las aletas cercanas. Estos disipadores son casi tan fiables como los de metal sólido, pero cuestan un poco más.

Materiales de los disipadores de calor

Como se mencionó antes, los disipadores de calor suelen fabricarse de aluminio y cobre. A continuación, más detalles:

Disipador de calor de aluminio

El aluminio es ligero, fácil de fabricar y no cuesta mucho. Por eso es una excelente opción para la mayoría de los disipadores de calor. Los tipos comunes se denominan aleaciones 6061 y 6063, pero los tipos más puros como el 1050 y el 1100 conducen el calor un poco mejor. El aluminio conduce el calor aproximadamente la mitad de bien que el cobre. Esto significa que el calor no puede viajar tan lejos desde la pieza caliente a través de la base del disipador.

Disipador de calor de cobre

El cobre conduce el calor mucho mejor, aproximadamente el doble de bien que el aluminio. Se utiliza cobre cuando se necesita una mejor refrigeración. Un tipo común de cobre utilizado se denomina CDA110.

Pero el cobre es más pesado, unas tres veces más, y cuesta el doble que el aluminio. Además, funciona un poco más despacio que el aluminio. Algunos disipadores combinan ambos metales: cobre para la base y aluminio para las aletas.

¿Para qué se pueden utilizar los disipadores de calor?

Los disipadores de calor son importantes para mantener fríos los componentes de su PC, como las CPU y las GPU. Pero también puede utilizarlos para muchas otras cosas, como:

• Placas base
• Unidades de estado sólido y relés
• Transistores de potencia
• Placas de circuito impreso (PCB)
• Dentro o fuera de portátiles
• Amplificadores

Cómo elegir el disipador de calor adecuado

Cuando quiera seleccionar los mejores tipos de disipador de calor para un ordenador, debe pensar en su configuración y en cuánta refrigeración necesita. El primer paso es comprender algunos conceptos básicos sobre su dispositivo.

Esto es lo que debe tener en cuenta al elegir tipos de disipador de calor para CPU u otros disipadores:

• ¿Cuánta potencia consume su componente? Esto se denomina TDP o potencia de diseño térmico. Indica el calor máximo que su CPU o GPU puede generar en vatios. Esto le ayuda a saber cuánto puede calentarse cuando trabaja a pleno rendimiento.
• ¿Qué temperatura debe alcanzar su CPU, o qué temperatura necesitan otras piezas para funcionar de forma óptima?
• ¿Cuánto espacio tiene para colocar el disipador de calor? Los disipadores existen en muchos tamaños, desde pequeños hasta grandes.
• ¿Qué diseño o forma de disipador de calor refrigerará mejor su ordenador?
• Si necesita un disipador activo (con ventiladores o piezas móviles) o uno pasivo (sin piezas móviles).
• ¿Cuánto dinero desea gastar en su disipador de calor?

Conclusión

Elegir el disipador de calor adecuado depende de lo que necesite su dispositivo. Tenga en cuenta cuánto calor debe eliminar, el espacio disponible y su presupuesto.

Si necesita ayuda para elegir o diseñar el disipador de calor adecuado, póngase en contacto con DEK hoy mismo. Ofrecemos soluciones de disipadores de calor personalizadas para sus necesidades.