Materiale

La leggerezza (2,7 g/cm³), la conducibilità termica (220 W/m•K) e l’elevata lavorabilità sono le proprietà principali che rendono l’alluminio il metallo adatto alla fabbricazione dei nostri sistemi di dissipazione termica. Salvo diversa indicazione, tutti i profili presenti in questo catalogo sono estrusi in lega di alluminio UNI 9006/1 designazione numerica 6060 AlMgSi 0,5.

Prodotti speciali

Meccal produce e commercializza supporti meccanici in alluminio per l’industria elettronica quali:

• Barre Commerciali estruse (barre piatte, angolari, barre quadrate e profilati a L e ad U).
• Scatole e Contenitori estrusi.
• Scatole per alta frequenza ottenute da blocchetti pieni in alluminio.

COME SCEGLIERE UN DISSIPATORE

Nei componenti elettronici, il passaggio di corrente elettrica provoca per effetto Joule un innalzamento della temperatura determinata dalla relazione 



dove T_j [°C] è la temperatura raggiunta dal dispositivo a causa della dissipazione della potenza P_d [W] T_a, è la temperatura dell’ambiente circostante ed R_THja [°C/W],detta resistenza termica, rappresenta l’incremento di temperatura subito dal dispositivo a causa dell’applicazione di una potenza elettrica di 1 Watt. I limiti di potenza specificati dal costruttore per un certo dispositivo dipendono dunque strettamente dai limiti di temperatura dello stesso.

L’impiego di un dissipatore di calore in un sistema elettronico, favorendo la trasmissione termica fra dispositivo e ambiente, porta ad una riduzione della resistenza termica dell’intero sistema, permettendo di diminuire la temperatura raggiunta dal dispositivo a parità di potenza dissipata oppure, sfruttando la massima temperatura di lavoro, di disporre di una potenza dissipabile più elevata.

La resistenza termica di un sistema elettronico comprensivo di dissipatore è data dalla somma di tutte le singole resistenze termiche presenti nel percorso fisico della trasmissione del calore: la resistenza giunzione-contenitore del dispositivo (R_THjc ) fornita dal costruttore del dispositivo stesso, la resistenza contenitore-dissipatore (R_THch ) che tiene conto della trasmissione di calore per conduzione tra contenitore e dissipatore, e la resistenza dissipatore-ambiente (R_TH ) che tiene conto della trasmissione di calore per convezione ed irraggiamento dal dissipatore all’ambiente esterno. Gli ultimi due parametri rappresentano le variabili di progetto su cui agire per la scelta di un dissipatore.

La resistenza termica tra il contenitore del dispositivo e il dissipatore dipende dalla resistività del materiale usato nell’interfaccia – usualmente grasso di silicone per omogeneizzare la superficie di contatto – dallo spessore e dalla superficie dell’interfaccia.

Le prestazioni di un dissipatore si misurano con la sua resistenza termica fornita dal costruttore, che dipende da diversi fattori quali materiale utilizzato (conducibilità termica), forma e dimensioni, colore e finitura superficiale (efficienza di irraggiamento e resistenza di contatto), condizioni di ventilazione e di montaggio (convezione naturale o forzata). Più piccola è la resistenza termica, e migliori sono le prestazioni di un dissipatore.

Conoscendo la temperatura ambientale, la massima potenza dissipata dal dispositivo, la sua resistenza termica e la temperatura massima consentita, la massima resistenza termica del dissipatore richiesta da progetto è calcolabile come

Occorre quindi scegliere sul catalogo un dissipatore con una resistenza termica almeno inferiore a quella calcolata.

Condizioni di misura della resistenza termica

Nel presente catalogo i dissipatori sono presentati ordinati per forma e dimensioni espresse in millimetri. Per ogni profilo, sono mostrati i seguenti parametri:

• KG/MT: Peso in chilogrammi del profilo per unità di lunghezza (metro)
• L: Lunghezza del dissipatore in millimetri relativa alla resistenza termica indicata
• W: Larghezza del dissipatore in millimetri relativa alla resistenza termica indicata (solo per gli assemblati ad ALTA EFFICIENZA)
• R _TH,N: Resistenza termica in convezione naturale espressa in °C/W con sopraelevazione di temperatura di 70°C (temperatura ambiente 25°C)
• R _TH,F: Resistenza termica in convezione forzata espressa in °C/W con velocità dell’aria pari a 3 m/s e sopraelevazione di temperatura di 50°C (temperatura ambiente 25°C). Per flussi d’aria a diverse velocità, fare riferimento al grafico “AIR SPEED CORRECTION FACTOR” per la determinazione del fattore di moltiplicazione da applicare alla resistenza termica indicata nel profilo

I valori di resistenza termica riportati derivano da prove effettuate in laboratorio a temperatura controllata in condizioni verosimili a quelle riscontrate nella realtà. In particolare:

• Sorgente di calore posta al centro del dissipatore con interposizione di grasso di silicone
• Temperatura misurata sulla superficie del dissipatore nelle immediate vicinanze della sorgente di calore attraverso termocoppie a bassa inerzia termica
• In convezione naturale, dissipatore disposto nella condizione di massima efficienza con alettatura verticale. Per il montaggio orizzontale, occorre considerare un aumento di R_TH,N del 20% circa
• Superficie del dissipatore non trattata. Per il particolare anodizzato nero in convezione naturale, il valore della resistenza termica R_TH,N va diminuito di circa il 10%
• I valori delle resistenze termiche sono relative ai valori di lunghezza indicati. All’aumentare della lunghezza del dissipatore la resistenza termica diminuisce con legge non lineare.
• Per i prodotti ad ALTA EFFICIENZA, sono riportarti i valori di resistenza termica di assemblati di larghezza (W) di circa 100 mm. Al variare della larghezza del dissipatore, la curva della resistenza termica può essere approssimata in maniera lineare, e dunque raddoppiando la larghezza la resistenza termica si dimezza.

I dati riportati nel presente catalogo derivano da prove di laboratorio e simulazioni effettuate in modo accurato e pertanto sono da considerare affidabili. Tuttavia, poiché le condizioni reali di utilizzo possono essere diverse da quelle di laboratorio, si consiglia di effettuare una verifica pratica nelle condizioni in cui il dissipatore verrà utilizzato.