Tuesday, October 3, 2017

Pendingin / Heatsink

Sistim pendingin ini sangatlah diperlukan pada rangkaian yang bekerja berat dan menghasilkan panas (disipasi) berlebih.
Tujuannya adalah.. untuk membuang panas / menyalurkan panas yang dihasilkan dari komponen tersebut.
Salah satu contohnya adalah seperti pada transistor penguat akhir power amplifier..
Cara yang umum adalah menggunakan heat sink (keping pendingin aluminium).
Selain menggunakan heatsink, ada juga yang menambahkan kipas angin.
Dengan cara menambahkan kipas angin di hetsink, maka proses membuang panas menjadi lebih maksimal.
Contoh pemakaian heatsink plus kipas angin yang sering kita lihat adalah pada sistim pendingin prosesor CPU atau laptop.
Baca juga: Menghilangkan setrum di casing komputer
Heat sink
Jenis pendingin (heat sink) yang umum digunakan para DIY tanah air adalah heat sink aluminium model sirip.
Selain heat sink aluminium ini mudah didapat, heat sink ini juga mudah untuk disesuaikan dengan box yang ada karena terbuat dari bahan aluminium yang mudah dipotong.

Heat sink bersirip

Dalam merancang dimensi pendingin tersebut pembaca bisa membuka link dibawah.
Pada website-website tersebut pembaca bisa menghitung tinggi, lebar maupun ketebalan pendingin yang akan digunakan.
http://celsiainc.com/heat-sink-size-calculator/
http://www.myheatsinks.com/calculate/thermal-resistance-plate-fin/

Efek cerobong asap
Dalam prakteknya, ada diantara kita yang tidak memperhatikan cara menempatkan heat sink dengan benar.
Efek pendingin akan mencapai optimal bila sirip-sirip pendingin tersebut diletakkan secara vertikal, ini adalah seperti efek cerobong asap.
Panas yang dihasilkan adalah bergerak ke atas.

Efek cerobong asap

Kipas angin
Jika dengan memanfaatkan heat sink untuk mengatasi disipasi panas dirasa kurang optimal, pembaca bisa menambahkan kipas angin sebagai pemindah panas dari heat sink tersebut.
Dengan ditempatkan tepat di atas atau di sebelah pendingin, cara ini efektif karena kipas angin tersebut memindahkan panas yang sudah terkumpul di heat sink kemudian dibuang keluar dari unit melalui ventilasi yang ada.
Jadi posisi kipas angin tersebut adalah untuk mengeluarkan hawa panas, bukan meng-kipasi heat sink.

Pendingin

Thermal Paste
Biasa kita menyebutnya dengan pasta thermal / thermal grease / pasta prosessor / pasta heatsink, yaitu pasta yang digunakan untuk mempercepat perpindahan panas dari komponen ke heat sink.
Sangat dianjurkan untuk komponen yang dalam kerjanya menghasilkan panas berlebih, semisal prosessor CPU ataupun laptop.
Bila diantara prosessor dan heatsink tersebut tidak terdapat pasta / pasta telah kering, maka komputer tidak akan bisa masuk booting atau akan hang bila melakukan kerja berat.
Jadi thermal pasta ini sangat dianjurkan.

Penutup
Pada semikonduktor seperti dioda, temperatur berpengaruh lebih besar pada saat reverse dibanding saat forward.
Seperti ditampilkan pada gambar di bawah.

Pengaruh Temperatur Pada Komponen

Ketika panas, arus reverse jauh lebih kecil dibanding saat forward, sehingga bila terjadi pertambahan elektron dan hole akibat panas, maka arus arus reverse akan mendapat pengaruh yang cukup besar, sedangkan bagi arus forward yang sudah besar, pertambahan sedikit arus tersebut tidak berpengaruh.
Untuk dioda yang berbahan germanium (dioda germanium, semisal IN4148) arus reverse menjadi dua kali lipat untuk setiap kenaikan temperatur 10°C.
Sedang pada dioda silikon (semisal IN4001) kenaikan arus reverse dua kali lipat terjadi tiap kenaikan 7°C.
Dan arus reverse dioda silikon hanya seperseratus sampai seperseribu dari arus reverse dioda germanium.
Serta temperatur maksimum dari dioda germanium adalah 75°C dan dioda silikon 150°C.
Inilah alasan mengapa untuk pemakaian dioda perata selalu menggunakan dioda silikon..

Untuk karakteristik arus forward seperti gambar diatas, pada tegangan VD tertentu arus forward sedikit bertambah dari P sampai Q bila temperatur naik dari 0°C menjadi 40°C.
Jadi tahanan forward juga menurun bila suhunya naik (bertambah panas).

Sumber: Buku paket "Ilmu Elektronika 2"