LED pin fin hűtőborda teljesítmény optimalizálása
Az elmúlt években az élvonalbeli FPGA funkciója gyorsan, soha nem látott magasságba fejlődött. Sajnos a funkciók gyors fejlődése növelte a hőelvezetés iránti igényt is. Ezért a tervezőknek hatékonyabb hűtőbordákra van szükségük, hogy elegendő hűtési igényt biztosítsanak az integrált áramkörök számára.
A fenti követelmények teljesítése érdekében a hőkezelési beszállítók számos nagy teljesítményű hűtőborda-kialakítást indítottak el, amelyek erősebb hűtési hatást tudnak biztosítani egy adott kapacitás mellett. A kürt alakú csapos hűtő az elmúlt években bevezetett egyik legfontosabb technológia. Ezt a radiátort eredetileg FPGA hűtésre tervezték, és néhány jellemzője különösen alkalmassá teszi a szokásos FPGA környezethez.
A kürt alakú pin fin hűtőborda hengeres csapok sorozatával van ellátva. Amint az az alábbi képen látható, ezek a csapok kifelé vannak rendezve, mint a hűtőbordák uszonyai. Egyedülálló fizikai szerkezetének köszönhetően a kürt alakú csapos hűtőborda hűtőborda a közepes és alacsony sebességű légáramlási környezetnek megfelelően van optimalizálva, ami példátlan hűtési hatást érhet el ebben a környezetben.
A csapos hűtőborda hűtőbordájának alacsony hőállósága elsősorban a következő jellemzőkből profitál: hengeres csap, a csapsor mindenirányú szerkezete és nagy felülete, valamint az alap és a csap magas hővezető képessége, amelyek segítenek javítani a hűtőborda teljesítményét. A négyzetes vagy téglalap alakú uszonyokhoz képest a hengeres csapok ellenállása a légáramlással szemben alacsony, és a csapsor mindenirányú szerkezete segíti a környező levegő áramlását a csapsoron belül és kívülkényelmesen.
A jelentős hűtési hatás elérése érdekében a hűtőbordának elegendő felülettel kell rendelkeznie. Ellenkező esetben, ha a felület túl kicsi, a hűtőborda nem tud elegendő hőt kibocsátani. Ez azonban akadályozza a légáramlást és csökkenti a hőteljesítményt. Ez az a benne rejlő ellentmondás, amellyel a hőmérnököknek szembe kell nézniük a függőleges tűs hűtőborda tervezésekor.
A csap kifelé hajlításával a kürtcsap hatékonyan leküzdi a felület és a csapsűrűség közötti ellentmondást. Ez a módszer jelentősen növeli a csapok közötti távolságot egy adott területen. Ezért a környező légáramlás könnyebben be- és kiléphet a csapsorból. A hűtőborda felülete gyorsabb áramlási sebességgel van kitéve a levegőnek, és a hőelvezetés jelentősen megnő. Ez a javulás különösen akkor nyilvánvaló, ha a légáramlás sebessége alacsony, mert minél lassabb a légáramlási sebesség, annál nehezebb a környező levegő számára, hogy belépjen a hűtőborda csaprendszerébe. Ezért a kürtcsapos hűtőborda a legmegfelelőbb az alacsony légáramlási sebességű környezetben.
