Halfgeleiders geven hun warmte af via de behuizing waarin ze verpakt zijn. Gewoonlijk wordt deze warmte vervolgens afgegeven aan de omgeving. Bij een computer zal hierdoor de lucht in de behuizing opwarmen. De temperatuur van de halfgeleider zal zover stijgen totdat de opgewekte warmte gelijk is aan de afgegeven warmte aan de omgeving. Dit noemen we 'equilibrium'.
De warmte overdracht ondervindt ook een weerstand. Dit noemen we thermische geleidbaarheid en wordt uitgedrukt in °C/W. Het geeft aan hoeveel de temperatuur stijgt per verbruikt vermogen. Een lager getal geeft dus een koelere situatie weer. Afhankelijk van de warmtegeleiding zal een component dus meer of minder warm worden.
We geven een voorbeeld: een component gebruikt een vermogen van 1 Watt in warmte. In de specificaties van deze component vinden we terug dat de thermische geleidbaarheid van de behuizing naar omgevingslucht 65°C/W is. Onze component zal dus 1W x 65°C/W = 65°C warmer worden dan de omgeving. In een omgeving van 25°C zal de component 90°C worden.
Monteren we op deze component een koelelement met een thermische geleidbaarheid van 10°C/W dan krijgen we een heel andere situatie. Als we de verliezen tussen behuizing en koelelement buiten beschouwing laten krijgen we 1W x 10°C/W = 10 graden boven omgevingstemperatuur. Onze component zal bij een omgeving van 25°C nu slechts 35°C warm worden.
Om volledig te zijn vermeld ik ook de junctie temperatuur: dit is de temperatuur van de chip zelf. De chip zelf heeft ook een bepaalde warmtegeleiding naar zijn behuizing en zal dus warmer worden dan zijn behuizing.
Hoe beveiligen tegen warmte?
Eerst en vooral gaan moderne computers efficiënter om met energie. Zo zal de CPU op lagere snelheid gaan draaien als deze minder belast wordt of zullen harde schijven in slaapstand gaan wanneer ze niet gebruikt worden. Door efficiënter om te gaan met het verbruikte vermogen zal er ook minder warmte vrijkomen.
Daarnaast vinden we verschillende technische voorzieningen in hedendaagse PC's. De CPU, het moederbord, de chipset en andere componenten hebben tegenwoordig allemaal temperatuur sensoren aan boord. Bij oververhitting worden de meeste componenten uitgeschakeld tegen schade.
Maar ook wij zelf kunnen de PC beveiligen tegen oververhitting. Stof is één van de grootste oorzaken van oververhitting bij computers. Stof blokkeert de luchtstroom om componenten te koelen. Het is daarom belangrijk om regelmatig je pc te reinigen aan de binnenzijde.
Daarnaast vind je in de BIOS van vele PC's de mogelijkheid om een alarmsignaal te geven bij oververhitting. Men kan zelfs de instellingen zo zetten dat de PC automatisch uitschakelt.
(Temperatuur instelling in de Bios)
Categorieën