Wärmeableitungsleistung des Kühlkörpers: Schräge Rippe vs. gerade Rippe

Jun 16, 2023|

Sowohl Schrägrippen- als auch Geraderippen-Kühlkörper haben ihre Vor- und Nachteile hinsichtlich der Wärmeableitungsleistung.

 

Es ist bekannt, dass Kühlkörper mit schrägen Lamellen im Vergleich zu Kühlkörpern mit geraden Lamellen eine höhere Wärmeableitungsleistung bieten. Dies liegt daran, dass die schrägen Rippen eine größere Oberfläche für die Wärmeableitung schaffen und so eine effizientere Kühlung elektronischer Komponenten ermöglichen. Darüber hinaus schafft die abgewinkelte Form der Lamellen eine größere Fläche für den Luftstrom und trägt so zu einer effektiveren Wärmeübertragung bei.

 

Andererseits sind Kühlkörper mit geraden Lamellen in der Regel kostengünstiger und können einfacher herzustellen sein. Sie sorgen außerdem für eine gleichmäßige Wärmeableitung, was bedeutet, dass die Wärme gleichmäßig über den gesamten Kühlkörper verteilt wird. Dies kann bei bestimmten Anwendungen von Vorteil sein, bei denen Temperaturgradienten zu Temperaturschwankungen und Schäden an Komponenten führen können.

 

Vor ein paar Tagen habe ich eine Anzeige gesehen, in der behauptet wurde, dass eine schräge Lamelle die Wärmeableitung im Vergleich zu einer geraden Lamelle um etwa 20 Prozent erhöhen könne. Heute habe ich eine Simulation durchgeführt, um die beiden unter identischen äußeren Bedingungen in Bezug auf Wärmeerzeugung, Stromverbrauch, Größe und Volumen des Kühlkörpers sowie Zahnabstand zu vergleichen. Werfen wir einen Blick auf die folgende Analyse.

 

Schauen wir uns zunächst die Ergebnisse der geraden Zähne an, die einen Stromverbrauch von 9 W hatten.

 

straight fin dissipation 2

Gerade Flosse

Wärmequelle am unteren Ende

straight fin dissipation

Gerade Flosse

Flache Wärmequelle

straight fin dissipation performance

Gerade Flosse
Dynamisches Ionendiagramm einer flachen Wärmequelle

 

 

Die Simulationsergebnisse zeigen, dass es kaum Unterschiede in der Wärmeableitung zwischen schräger und gerader Rippe gibt.

 

skewed fin heat dissipation performance

Schiefe Flosse
Die Wärmequelle befindet sich am unteren Ende

skewed fin heat dissipation

Schiefe Flosse

Flache Wärmequelle

skewed fin heat dissipation performance gif

Schiefe Flosse
Dynamisches Ionendiagramm einer flachen Wärmequelle

 

 

Die Simulationsergebnisse zeigen, dass es kaum Unterschiede in der Wärmeableitung zwischen schräger und gerader Rippe gibt.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kühlkörper mit schrägen Lamellen möglicherweise eine bessere Wärmeableitungsleistung aufweisen, Kühlkörper mit geraden Lamellen jedoch aufgrund der Kosten und des erforderlichen Wärmemanagements für bestimmte Anwendungen besser geeignet sein können. Letztendlich hängt die Wahl des Kühlkörpers von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab.

 

 

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