Køling til elektronik: selvklæbende køleplader i aluminium og kobber, kølesæt og blæsere til Raspberry Pi og LattePanda, små køleplader til stepper-drivere og Peltier-elementer, der kan køle under omgivelsestemperaturen. Guiden nedenfor hjælper dig med at vælge mellem passiv og aktiv køling.
Hvorfor køle?
Processorer, spændingsregulatorer og motordrivere bliver varme, når de arbejder. Når temperaturen nærmer sig grænsen, sætter mange chips hastigheden ned for at beskytte sig selv – det kaldes throttling. Andre slår fra eller tager skade. God køling giver stabil drift, især når udstyret kører i lang tid, under fuld belastning eller i et lukket kabinet.
Tre måder at køle på
- Passiv køling (køleplader): en metalplade med finner, der spreder varmen ud til luften. Lydløs, uden strømforbrug og uden slid. Nok til mange opgaver, så længe der er luft omkring.
- Aktiv køling (blæser): en lille blæser presser luft hen over kølepladen og flytter langt mere varme. Til gengæld larmer den lidt, bruger strøm og kan samle støv.
- Peltier-element (termoelektrisk køling): en flad halvlederplade, der pumper varme fra den ene side til den anden, når der sendes strøm igennem. Den kolde side kan komme under omgivelsestemperaturen.
Aluminium eller kobber?
Kobber leder varme bedre end aluminium og er godt til små køleplader direkte på en varm chip. Aluminium er lettere og billigere og bruges til større køleplader med finner. På en Raspberry Pi er begge dele fint – det vigtigste er, at kølepladen har god kontakt til chippen, og at der er luft omkring.
Raspberry Pi og LattePanda
En Raspberry Pi 4 bliver mærkbart varm under belastning og har gavn af køleplader på processoren og de andre varme chips. Kører den hårdt i længere tid, eller sidder den i et lukket kabinet, er en blæser et godt supplement. Kølesættene med blæser her passer til Raspberry Pi 3B, 3B+ og 4B, og der findes også et sæt med køleplade og blæser til LattePanda.
På Raspberry Pi kan du se temperaturen med kommandoen vcgencmd measure_temp. Blæseren kan forsynes fra GPIO-stikkets 5 V-ben, eller fra 3,3 V-benet, hvis den skal køre langsommere og mere stille – tjek blæserens spænding først.
Stepper-drivere og spændingsregulatorer
Små stepper-drivere til 3D-printere og CNC-maskiner bliver hurtigt varme, når motorstrømmen skrues op. En lille køleplade oven på driverchippen gør dem mere stabile og forhindrer, at de slår fra midt i et job. En lineær spændingsregulator omsætter forskellen mellem ind- og udgangsspænding til varme – effekttabet er spændingsforskellen gange strømmen. Ved mere end omkring en watt er en køleplade en god idé.
Peltier-elementer
Et Peltier-element kan bruges til små køleskabe, til at køle en sensor eller et kamera eller til eksperimenter med kondens. Der er dog nogle ting, du skal vide:
- Den varme side skal køles. Elementet flytter varme – det fjerner den ikke. Uden en kraftig køleplade og gerne en blæser på den varme side bliver hele elementet varmt, og det kan tage skade.
- Det bruger meget strøm i forhold til den køling, du får. Vælg en strømforsyning, der kan levere elementets mærkestrøm med margin.
- Kondens: køler du under dugpunktet, dannes der vand på den kolde side. Hold elektronik væk fra den.
- Styring: skal elementet styres fra en mikrocontroller, så brug en MOSFET eller et relæ, og mål temperaturen med en temperatursensor.
Sådan monterer du en køleplade
- Rens chippen med isopropylalkohol, så fedt og støv ikke hindrer varmeoverførslen.
- Fjern beskyttelsesfilmen fra den selvklæbende varmeledende tape.
- Placér kølepladen midt på chippen, og tryk fast i nogle sekunder.
- Sørg for, at kølepladen ikke rører ben, komponenter eller stik ved siden af – den leder strøm.
Til større køleplader, der skrues fast, giver varmeledende pasta bedre kontakt end tape.
Sådan vælger du
- Raspberry Pi med let til moderat belastning: køleplader.
- Raspberry Pi under konstant belastning eller i et lukket kabinet: køleplade med blæser.
- Stepper-drivere og små regulatorer: små selvklæbende køleplader.
- Køling under omgivelsestemperaturen: Peltier-element med kraftig køling på den varme side.
Relaterede kategorier
Køling hører under prototyping. Se også Raspberry Pi-tilbehør, Raspberry Pi-boards, stepper-drivere, bokse og kabinetter og strømforsyninger.
