Jak utrzymać chłód urządzeń półprzewodnikowych (przy jednoczesnym ogrzewaniu ich wnętrza)
To typowy problem w urządzeniach półprzewodnikowych: konieczne jest, aby wnętrze urządzenia było gorące, ale nie chcemy, aby zewnętrzna powierzchnia była tak gorąca, jak powierzchnia kuchenki.
Gdy polegamy na konwekcji lub ogólnym ogrzewaniu, ciepło po prostu „wycieka” – przenika do obudowy, co sprawia, że zewnętrzne ściany stanowią zagrożenie dla osób obsługujących urządzenie. Ponadto marnujemy mnóstwo energii na podgrzewanie elementów metalowych, które wcale nie muszą być ciepłe.
Rozwiązaniem jest użycie skierowanego źródła ciepła.
Do tego celu używamy lamp o krótkich falach podczerwieni. Można to porównać do latarki zamiast grzejnika. Promieniowanie podczerwone podróżuje w linii prostej, więc grzeje tylko to, co faktycznie dotyka. Dzięki umieszczeniu lamp w odpowiednim kierunku i użyciu reflektorów, możemy skierować ciepło dokładnie na płytkę półprzewodnikową lub poszczególne komponenty. Reszta urządzenia pozostaje poza zasięgiem ciepła.
Ale nie wystarczy po prostu zamontować lampę w tym miejscu i już. Trzeba dostosować długość fali oraz punkt ostrości tak, aby ciepło docierało dokładnie tam, gdzie jest potrzebne. Wybieramy lampy o krótkich falach podczerwieni, ponieważ lepiej przenikają przez powietrze i docierają głębiej. Celem jest stworzenie zwartej strefy cieplnej.
Jeśli reflektor jest o kilka centymetrów nie na miejscu albo lampa jest zbyt duża dla danego obszaru, nadal może dojść do przegrzewania. To problematyczne. Dlatego zawsze zalecamy najpierw sprawdzić, jak wygląda rozkład ciepła w pomieszczeniu, zanim postanowimy, gdzie umieścić lampy.
Wyniki są wartych wysiłku.
Po pierwsze, pracownicy nie będą przypadkowo poparzyć sobie rąk o gorącą obudowę urządzenia. Po drugie, system HVAC w pomieszczeniu będzie wdzięczny za to. Nie tracimy niepotrzebnego ciepła, co sprzyja stabilności całego środowiska.
Jednak istnieją również pewne niedogodności. Lampy podczerwone nie trwają wiecznie – szybciej się wypalają niż zwykłe grzejniki oparte na rezystencjach. Trzeba mieć plan konserwacji, aby wymieniać je przed tym, zanim przestaną funkcjonować. Ponadto, ze względu na intensywność promieniowania podczerwonego, należy używać odpowiednich zabezpieczeń. Na pewno nie chcemy, aby ktoś patrzył bezpośrednio na lampy podczas konserwacji.