Dimensionamento do DISSIPADOR ELETRÔNICO. 1. FUNDAM FUNDAMENT ENTAÇ AÇÕES ÕES TEÓRI TEÓRICAS CAS Em!o"a a #ond$%&o de #a'o" em $ma a'eta a#onte%a de (o"ma !idi !idime mens nsion iona') a') #o #ons nside ide"a "a"e "emo moss some soment nte e os e(eit e(eitos os so! so! $ma $ma #o #ond ndi% i%&o &o $nidimensiona'. A ta*a de #a'o" na +$a' a a'eta a!so",e do #-i de,e se" "/*imo 0 ta*a em +$e o $ido 2a"3 "eti"a #a'o" da a'eta o" #on,e#%&o. Como a ,a"ia%&o ,a"ia%&o de teme"at$"a teme"at$"a inte"na 0 a'eta 4 m$ito meno" em "e'a%&o 0 di(e"en%a ent"e a teme"at$"a do $ido e da a'eta) odemos #onside"a" +$e a teme"at$"a da a'eta 4 $ni(o"me. Assim) nesse "o5eto) #onside"a"emos o $*o de #a'o" #omo $nidi"e#iona' e $nid $nidim imen ensi sion ona' a' e so so! ! "e6im e6ime e e"m e"man anen ente te.. A t"o# t"o#a a de #a #a'o 'o"" do #-i #-i di"etamente #om o am!iente n&o (oi #onside"ada. A t"o#a de #a'o" o#o""e o" #on,e#%&o somente e'o dissiado" de #a'o" e as "o"iedades dos mate"iais (o"am mantidas #onstantes.
+> Fi6$"a 1 LA78OUT 1.9DADOS
Ta!e'a Ta!e'a 1 8 Ese#i:#a%;es t4#ni#as do "o#essado" <1=
1.9.1 PROCESSADOR •
T máx= 344 K
?
Essa teme"at$"a (oi !aseada na teme"at$"a m@*ima de oe"a%&o do "o#essado". 2ta!e'a 13 •
q =95 W ? 2ta!e'a 13
•
A = 0,00169 m ² ? 2ta!e'a 13
1.9.9 AR •
•
•
h =30 w / m ² K ? #oe:#iente de #on,e#%&o (o"%ada
Pa"a o "o5eto) es#o'-emos o ,a'o" de - B m.G) ois) a #on,e#%&o (o"%ada de 6ases ,a"ia ent"e 9H a 9H m.G 2INCROPERA) 99 ta!e'a 1.13. De#idimos e'o ,a'o" o"+$e o #oo'e" +$e #onside"a"emos a"a o "o5eto n&o atin6i"@ a'tas ,e'o#idades a"a dimin$i"mos o #ons$mo de ene"6ia) de "$Jdos e ,i!"a%;es) +$e n&o s&o inte"essantes. Otamos e'a "esen%a do #oo'e" a"a +$e o #oe:#iente de #on,e#%&o se manten-a #onstante. T ambiente=298 K
?
1.9.B EPÓKI? •
•
Lepóxi=0,02 mm
?
} = 9x {10} ^ {-5} m².K/W ¿ 2INCROPERA) 993 R t
1.9. ALUMNIO? •
•
k al =239,16 W / m. K
Coe:#iente de #ond$ti,idade t4"mi#a en#ont"ado inte"o'ando8se os ,a'o"es da ta!e'a A.1 2INCROPERA) 993 a"a o A'$mJnio P$"o) na teme"at$"a de !ase en#ont"ada 2 T b=338,94 K 3.
Ao ini#ia" o "o5eto) adotamos #omo !ase $m dissiado" de #a'o" "ea' do "o#essado" At-'on K9 H9 #on(o"me a (oto a!ai*o.
1.BCLCULOS DO
PROETO
t =espessura w =largura
L=comprimento
1.B.1 PERMETRO P=2 ( w + t ) [ eq .1 ] P=2 ( 0,0775 + 0,0010 ) m P=0,157 m
1.B.9 REA DE SEÇQO RETA A c = w .t [ eq . 2 ] A c =0,0775 m x 0,0010 m −5
A c =7,75 x 10 m ²
1.B.B COMPRIMENTO CORRIIDO PARA ALETA RETANULAR Lc = L +
t [ eq . 3 ] 2
Lc =0,033 m+
0,001 m 2
Lc = 0,0335 m
1.B. CLCULO DE M m=
√
har x P A C x k al
[ eq . 4 ]
har =30 W / m ². K k al =239,16 W / m. K
1.B.H TEMPERATURA DA ASE } x q right )} !"r {{#} r$%& {'hi(}} "q. 5* =65,94 +=338,94 K ¿ Repóxi
¿
T b=T chip−¿
m=
√
30W / m ². K x 0,157 m =15,941 0,0775 m x 0,001 m x 239,16 W / m. K
1.B. EFICINCIA DE UMA ALETA a = a =
t-h m LC
m LC
[ eq . 6 ]
th ( 15,941 ! 0,0335 m) =0,9147 (15,941 ! 0,0335 m)
1.B. REA SUPERFICIAL DE UMA ALETA A a =2 w LC [eq . 7 ] A a =2 ! 0,0775 m ! 0,0335 m = 0,0052 m ²
1.B.V NWMERO DE ALETAS " =
# [ eq . 8 ] espa$amento + t
" =
0,0760 m =38 aletas 0,001 m+ 0,001 m
1.B.X REA TOTAL DE SUPERFCIE A t = " A a + Ab = " A a + ( # − " . t ) w [eq . 9 ] A t =38 !0,0052 m
2
+ ( 0,0760 m − 38! 0,001 m) 0,0775 m
A t =0,2003 m²
1.B.1EFICINCIA LOAL " A a o =1− ( 1− a ) [ eq . 10 ] A t
o =1−
38 aletas! 0,0052 m
2
2
0,2003 m
( 1−0,9147 ) =0,9159
1.B.11TAKA TOTAL DE CALOR A PARTIR DA SUPERFCIE DE REA A t q t =h A t o % b=h A t o ( T b −T ambiente ) [ eq . 11]
q t =30
W m
2
2
. K ! 0,2003 m !0,9159 ! ( 338,94 K −298 K )=225,28 W
En#ont"amos assim o ,a'o" de 99H)9V a"a o dissiado" mode'o) #ont$do s$a dissia%&o 4 a'4m do ne#ess@"io a"a o "o5eto. Po"tanto dimin$i"emos de (o"ma a mante" a "oo"#iona'idade. A'te"ando #om inte",a'os de .9Hm a"a o Y e o L e #om inte",a'os de .1H a"a o Z at4 #-e6a"mos em $m ,a'o" /timo.
Ta!e'a de ,a'o"es a'te"ando #on(o"ma a!ai*o. C-e6amos assim ao ,a'o" de Y .m) L.99Hm e Z.HVHm dissiando X) de #a'o" nas #ondi%;es adotadas. Os #@'#$'os odem se" "e,istos na 'ani'-a en,iada ,ia e8mai'.
1.FIURA FINAL
9. MELZORIA DE PROETO Como tentati,o de me'-o"a" o "o5eto) otamos o" #oma"a" as a'etas 'anas #om as a'etas a"a!/'i#as a"a $ma mesma dissia%&o de #a'o". Se6$e as (/"m$'as "eti"adas da ta!e'a B.H do 'i,"o.
9 FÓRMULAS PARA ALETAS PARAÓLICAS a =
2 1 2
[ 4 ( mL ) +1 ] +1 2
[ eq . 12]
[ ( ) ( )] 2
L t + C 1 [ eq . 13 ] A a =w C 1 L + /. t L
[ ( )]
t C 1 = 1 + L
2 1 2
[ eq . 14 ]
()
A P=
t L [ eq . 15 ] 3
Rea'i[ado a5$ste :no a"a o!ten%&o de
q =97,09 . Podemos e"#e!e" +$e
$ti'i[ando a'etas a"a!/'i#as temos $ma e#onomia de mate"ia' de "e'a%&o 0 $m #on5$nto de a'etas 'anas.
36% em
B. REFERNCIAS <1=
http://www.cpu-world.com/CPUs/K10/AMD-Athlon%20II%20X4%204!%20%20ADX4!"#K42$M%20ADX4!"#$M&'X(.html
INCROPERA? DEITT) D.P. F$ndamentos de T"ans(e"\n#ia de Ca'o" e de Massa. H ed. o-n i'e] ^ Sons) 99.
