Tipos de dissipadores de calor: qual escolher?

Quando os seus equipamentos eletrónicos aquecem, precisa de algo para os arrefecer. É aqui que os dissipadores de calor ajudam. Mas nem todos os dissipadores de calor são iguais.

Existem muitos tipos de dissipadores de calor, e cada um funciona melhor em situações diferentes. Neste artigo, vai conhecer os tipos mais comuns para poder escolher o mais adequado ao seu projeto.

O que é um dissipador de calor?

Um dissipador de calor ajuda a manter o seu dispositivo fresco. Retira o calor de componentes quentes, como a CPU, e distribui-o. Normalmente é feito de metal, como alumínio ou cobre.

O calor passa do componente para o dissipador por contacto, o que se designa por condução. Depois, o calor passa para o ar através de um processo chamado convecção. Por vezes, uma ventoinha ajuda a mover o ar mais depressa; isto designa-se por convecção forçada. Se não houver ventoinha, o ar move-se por si só, o que corresponde à convecção natural.

Os dissipadores de calor têm alhetas para aumentar a área de superfície, de modo que mais calor possa passar para o ar. Isto evita o sobreaquecimento do seu dispositivo.

Como funciona um dissipador de calor?

Quando os seus componentes eletrónicos funcionam, aquecem porque a eletricidade passa por eles. É necessário eliminar este calor para que os componentes não aqueçam demasiado e se danifiquem. Um dissipador de calor ajuda ao absorver o calor e distribuí-lo por uma área maior, para que o calor possa passar melhor para o ar.

Fixa-se o dissipador de calor ao componente quente com um material especial, como pasta térmica ou uma almofada térmica. Este material ajuda a transferir o calor do componente para o dissipador.

Depois de o calor passar para o dissipador de calor, este arrefece ao transferi-lo para o ar circundante. Quanto maior for a superfície do dissipador, melhor será o arrefecimento.

Um bom arrefecimento é muito importante para os seus equipamentos eletrónicos, e os dissipadores de calor são uma peça fundamental nesse processo.

Classificação dos dissipadores de calor com base no fluxo de ar

As duas principais categorias de dissipadores de calor são as seguintes:

Dissipador de calor passivo

Um dissipador de calor passivo não utiliza ventoinha nem qualquer outro fluxo de ar forçado. É mais fiável porque não tem peças móveis. Por exemplo, por vezes o dissipador de calor faz parte da caixa do dispositivo. O calor passa dos componentes que aquecem para as paredes da caixa. Estas paredes têm normalmente alhetas que contactam o ar exterior para ajudar no arrefecimento.

Dissipador de calor ativo

Um dissipador de calor ativo tem um dispositivo alimentado, como uma ventoinha ou um ventilador, junto à superfície do dissipador. Também pode utilizar líquido bombeado para transportar o calor. Como força a passagem de ar ou líquido pelas alhetas, arrefece melhor. Isto significa que o dissipador de calor pode ser mais pequeno e leve.

Classificação dos dissipadores de calor com base no fabrico

Vejamos 6 tipos comuns de dissipadores de calor com base no processo de fabrico:

Dissipadores de calor extrudidos

A maioria dos dissipadores de calor é feita empurrando alumínio através de um orifício moldado. Este método serve para muitas aplicações. Obtém um custo baixo e pode facilmente adaptá-los às suas necessidades. O seu desempenho pode ser baixo ou elevado, mas só os pode fazer com a largura que a máquina permitir.

Dissipadores de calor colados

Normalmente utilizam-se quando precisa de dissipadores de calor grandes. Pode combinar metais diferentes para a base e as alhetas, como alumínio e cobre. Isto ajuda o dissipador a funcionar melhor sem o tornar demasiado pesado. Têm um desempenho razoável a bom, mas custam muito.

Dissipadores de calor skived

Estes dissipadores de calor são feitos a partir de uma única peça maciça de cobre. Pode concebê-los em muitas formas, e têm muitas alhetas finas. Isto proporciona mais superfície para arrefecer. Funcionam bastante bem, mas são pesados e têm de ser colocados com cuidado.

Dissipadores de calor estampados

Aqui, as alhetas metálicas são prensadas e depois fixadas à base. Utilizam-se em dispositivos que não precisam de muito arrefecimento. Custam muito pouco porque são fáceis de fabricar, mas não arrefecem muito bem.

Dissipadores de calor forjados

Estes são feitos pressionando alumínio ou cobre com força até ganhar forma. Pode fazer-se muita coisa desta forma, e não custa muito. Têm um desempenho razoável, mas não permitem muitas opções de design.

Dissipadores de calor maquinados por CNC

Com este método, pode fazer formas muito detalhadas e complexas. Arrefecem muito bem, mas custam muito e demoram tempo, pelo que não são adequados para produzir muitas peças rapidamente.

Classificação dos dissipadores de calor arrefecidos a água

Esta classificação pode parecer confusa, mas significa apenas três tipos: dissipadores de calor de metal maciço, dissipadores com dispositivos bifásicos e dissipadores que utilizam líquido bombeado.

Dissipadores de Calor de Metal Maciço

Estes dissipadores têm uma base maciça que absorve o calor e aletas metálicas que libertam o calor para o ar circundante. A base e as aletas podem ser feitas de metais diferentes, como cobre ou alumínio, especialmente para eletrónica. Normalmente, são os dissipadores mais económicos disponíveis.

Dissipador de Calor com Líquido Bombeado

Estes dissipadores utilizam uma bomba para afastar o líquido da peça quente. O líquido passa por uma placa fria que está em contacto com a fonte de calor e depois regressa às aletas para arrefecer. Este método arrefece muito bem, mas é o menos fiável para eletrónica.

Dissipador de Calor Bifásico

Os dissipadores bifásicos utilizam dispositivos como câmaras de vapor e heat pipes para ajudar a mover o calor de forma mais eficaz. Estes dispositivos transportam muito bem o calor, pelo que o dissipador funciona melhor no global. As heat pipes transportam o calor da peça quente para aletas distantes.

As câmaras de vapor distribuem o calor pela base para arrefecer as aletas próximas. Estes dissipadores são quase tão fiáveis como os de metal maciço, mas custam um pouco mais.

Materiais dos Dissipadores de Calor

Como referido anteriormente, os dissipadores são normalmente feitos de alumínio e cobre. Eis mais detalhes:

Dissipador de Calor de Alumínio

O alumínio é leve, fácil de produzir e não custa muito. É por isso que é uma excelente escolha para a maioria dos dissipadores. Os tipos comuns designam-se ligas 6061 e 6063, mas os tipos mais puros, como 1050 e 1100, conduzem o calor um pouco melhor. O alumínio conduz o calor cerca de metade do que o cobre. Isto significa que o calor não consegue percorrer uma distância tão grande desde a peça quente através da base do dissipador.

Dissipador de Calor de Cobre

O cobre conduz o calor muito melhor, cerca do dobro do alumínio. Utiliza-se cobre quando é necessário um arrefecimento superior. Um tipo comum de cobre utilizado designa-se CDA110.

Mas o cobre é mais pesado, cerca de três vezes mais pesado, e custa o dobro do alumínio. Também funciona um pouco mais lentamente do que o alumínio. Alguns dissipadores combinam os dois metais: cobre na base e alumínio nas aletas.

Para Que Podem Ser Utilizados os Dissipadores de Calor?

Os dissipadores são importantes para manter os componentes do seu PC, como CPUs e GPUs, frescos. Mas também pode utilizá-los para muitas outras coisas, como:

• Placas-mãe
• Unidades de estado sólido e relés
• Transístores de potência
• Placas de circuito impresso (PCBs)
• Dentro ou fora de portáteis
• Amplificadores

Como Escolher o Dissipador de Calor Certo

Quando pretende selecionar os melhores tipos de dissipador para um computador, tem de considerar a sua configuração e a quantidade de arrefecimento necessária. O primeiro passo é compreender alguns fundamentos sobre o seu dispositivo.

Eis o que deve considerar ao escolher tipos de dissipador para CPU ou outros dissipadores:

• Quanta energia consome a sua peça? Isto designa-se TDP, ou potência de projeto térmico. Indica o calor máximo que a sua CPU ou GPU pode gerar em watts. Ajuda a saber até que ponto pode aquecer quando trabalha intensamente.
• Qual é a temperatura ideal da sua CPU, ou de outras peças, para funcionarem no seu melhor?
• Quanto espaço tem para colocar o dissipador? Os dissipadores existem em muitos tamanhos, do pequeno ao grande.
• Que design ou forma de dissipador arrefecerá melhor o seu computador?
• Se precisa de um dissipador ativo (com ventoinhas ou peças móveis) ou de um passivo (sem peças móveis).
• Quanto dinheiro pretende gastar no seu dissipador?

Conclusão

Escolher o dissipador certo depende do que necessita para o seu dispositivo. Considere a quantidade de calor a remover, o espaço disponível e o seu orçamento.

Se precisar de ajuda para escolher ou projetar o dissipador certo, contacte a DEK hoje mesmo. Oferecemos soluções personalizadas de dissipadores de calor concebidas para as suas necessidades.