Disipadores

Published On May-06-2016

Los disipadores son dispositivos utilizados para enfriar los equipos electrónicos. En los equipos de audio, generalmente se busca remover el calor generado por los componentes activos como transistores, especialmente en la zona de la unión bipolar (junction).

Para que se genere un “flujo” de calor, debe haber una diferencia de temperatura ΔT entre el componente activo y el aire. El componente activo siempre generará calor, elevando su temperatura por encima de la temperatura ambiente, por lo que la transferencia de calor se llevará a cabo en la mayoría de casos. Sin embargo, existe una resistencia que se opone al flujo de calor. Podemos observar esto en el esquema ejemplificando el flujo de calor desde la unión bipolar de un transistor hacia el ambiente, donde ϴ representa la resistencia térmica entre dos puntos.

Figura: Esquema del flujo de calor en un equipo de audio

Para encontrar la resistencia térmica total (entre junction y el ambiente), sumamos las resistencias térmicas entre cada uno de los puntos del sistema.

La mayoría de disipadores son construidos con aluminio o cobre, metales con una alta conductividad térmica. Además, los disipadores suelen pintarse de negro para aumentar la cantidad de calor transferido por radiación. El tamaño de estos dispositivos depende de la cantidad de calor que manejarán. Podemos calcular la tasa de flujo de calor en el disipador utilizando la siguiente fórmula.

Figura: Fórmula del Calor Disipado

De la fórmula anterior podemos inferir que un disipador es más efectivo cuando su conductividad térmica y área son grandes. Además, es recomendable que la temperatura ambiente sea lo más baja posible. Esto hace que la diferencia de temperatura sea mayor, por lo que Q también aumenta. Finalmente, la distancia que recorre el calor debe ser tan corta como sea posible. Aquí observamos la conductividad térmica de algunos materiales comunes.

Tabla: Conductividad térmica de materiales comunes a 25°C

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