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I dissipatori di calore

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Uno dei problemi spesso incontrati dal progettista elettronico è la necessità di smaltire il calore generato dal funzionamento delle apparecchiature al fine di garantirne il miglior funzionamento. Molte delle moderne apparecchiature elettroniche producono infatti calore per molte decine di watt, in alcuni casi anche oltre 100: se questa energia non viene dispersa nell'ambiente l'aumento di temperatura porta facilmente a malfunzionamenti temporanei più o meno gravi od anche danni fisici permanenti.

In questo tutorial presento la descrizione dei fenomeni termici e le tecniche utilizzate per affrontare la problematica, soprattutto dal punto di vista di chi deve progettare circuiti elettronici o utilizzare dispositivi commerciali.

Farò normalmente riferimento a dispositivi a semiconduttore quali transistor, circuiti integrati di potenza o processori ma i concetti sono estensibili senza particolari modifiche ad ogni apparecchiatura elettrica ed elettronica. Ogni qual volta mi è stato possibile ho inserito esempi o grafici tratti dalla documentazione tecnica originale dei produttori.

I dissipatori di calore

Risorse in rete

Quasi tutti i produttori di semiconduttori di potenza e microprocessori pubblicano note applicative relativamente alla gestione del calore. Si rimanda ai loro siti per i dettagli sul componente che intendete utilizzare (in particolare per i dati termici e le tecniche di montaggio del componente).

Relativamente al comportamento duranti i transitori termici, possono essere consultate le AN261 - Designing with thermal impedence presente sul sito www.st.com e Static and Transient Thermal Resistance of Advanced Power Modules presente sul sito www.semikron.com.

Infine una fonte di indirizzi commerciali e informazioni è www.electronics-cooling.com (il sito di una rivista dedicata alla gestione del calore nei dispositivi elettronici) oppure www.powersystemsdesign.com (una rivista dedicata all'elettronica di potenza).


History

1.0 Settembre 1999 Prima versione del tutorial
2.0 Luglio 2001 Prima versione GNU FDL del tutorial.
2.1 Novembre 2001 Modificata la sezione sulla capacità termica.
Ringrazio Franco <inewd (at) hotmail (dot) com)>
2.2 Marzo 2003 Modifiche alla sezione sugli heat-pipe
Ringrazio Enrico Giuliano Cattaneo
2.3 Giugno 2004 Riscritte alcune sezioni con l'inserimento di alcuni chiarimenti
2.4 Giugno 2006 Alcune modifiche minori, Aggiunte alcune fotografie, GNU FDL 1.2

Le versioni con variazioni limitate alla sola correzione di errori di battitura e simili sono identificate dall'aggiunta di una lettera e non sono riportate in questa sezione.

 

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