风冷散热器的散热原理
从热力学的角度看,物体的吸热,放热是相对的。只要有温差的存在,就会有热量从高温处向低温处传递的现象。风冷散热原理就是通过风扇带动冷空气吹过散热片的表面,由于散热片表面与冷气流存在温差,热量就会从散热片表面传到冷空气中,并被气流带走,从而达到散热的目的。
散热器散热片的材质
1)铜还是铝?
铜具有比铝高一倍的热传导率,因此导热性能较好。但是为什么市面上大多数散热器的材料还是铝呢?只是因为铜虽然热传导率高,但是与铝相比,比热容低,密度大,价格高等因素限制了其应用。所以大部分散热器厂商从成本的因素考虑,就没有大规模的采用铜作为散热器材料。
2)铜铝结合的解决方案
随着电子技术发展,CPU频率越来越高,这也意味着功耗与发热量的增加。如何再次提高CPU散热器的效率就成为了各厂商所必须面对的问题。正因为如此,铜铝结合的散热器才应运而生。这种散热器在与CPU表面接触的部分采用了传热效率较高的铜,散热鳍片就采用铝作为材料,也使得散热器的性能得以提高。
制造工艺
1)回流焊接技术
回流焊接技术是通过设备对焊接的温度和时间参数进行精确控制,使铜铝两种材质充分接触,是一项降低热阻的关键技术。此技术主要应用于热管散热器。如图:
热管与散热鳍片结合部分
2)高周波铜铝结合工艺
铜和铝这两种材质的物理性能上有很大的差异,因此一般的铜铝结合散热片都会存在热阻问题,而高周波技术通过特殊的设备将铝材在瞬间加热至相当温度,使铝分子充分活跃,这时候将铜柱(塞铜)部分与直结合,从而最大限度的减小了两种材料之间的热阻。如图:
中间的塞铜部分就是用高周波技术加工的
3)精密抛光技术
精密抛光技术通过对散热器与CPU的接触面进行精密的抛光和打磨,使散热器底面的平整度达到0.01mm。高光洁度和高平整度能够使散热器底部能更好的和CPU表面接触,从而提高了传热效率,获得更高的散热效能。如图:
抛光的底面可清晰的看到镜像
散热设计
1)四路散热风道设计
四路散热风道设计就是让散热片的切割方向是相互垂直的,全方位带走CPU的热量,同时还可以有效降低CPU电压调节模块(VRM)的温度,提升主板以及CPU的使用寿命。如图:
2)U形散热器
所谓的“U形散热器”,说的就是把散热器的底板做成“U形”,在不增加散热器的体积的情况下,加大散热器与CPU接触的底板的散热面积,同时使得高温的散热器底板距离顶部风扇更近。“U形”底板通过添加横向,纵向的散热鳍片来加大散热面积,以获得更好的散热效能。
3)悬翼技术
悬翼技术采用倒挂式32mm高度的风扇,合理的加大了扇叶与散热片之间的高度差,使扇叶悬于散热片之上的最佳“气压分割点”,从而使流经散热片下端的气流速度较流经散热片上端的快,产生向下的压力,避免气流徘徊在风扇与散热片之间,令气流更加顺畅地吹响、向散热片底部。如图:
悬翼技术原理图和实际产品图
4)热管技术
热传递有3中形式,热传导的导热速度是最快的。因此热管技术是一种高效的散热技术。目前热管散热器大多采用中空的圆柱形铝管或铜管,其中一部分空间填充有易于蒸发的液体,管壁由毛细多孔材料材料构成的吸液芯。管内空间始终保持真空状态,因而其中液体的蒸发温度与环境温度相近。当热管两端产生温差的时候,蒸发端的液体就会迅速气化。由于气化后蒸汽压力较大,在压力差的作用下,通过蒸汽运动至冷却端,然后遇冷重新液化,气体液化释放热量,从而把热量从蒸发端带向冷却端。液体的液态和气态的转换效率极高,因此热管的热传导效率比普通的纯铜高数十倍,甚至上百倍。热量通过热管均匀地分布到各个散热鳍片上,不会在发热部位堆积,极大地提高了散热器的散热性能。如图:

热管散热原理以及实物图
静音设计
1)智能温控风扇技术
智能温控风扇技术是Intel首创的风扇转速控制技术。CPU内部感应器感知CPU的功耗和温度,通过相关芯片和PWM脉宽调节式电子开关对风扇供电的脉冲频率进行调节,从而控制风扇的转速。这种调速技术相比老式的调电压和调电流控制有着电路设计简单,感应灵敏,控制精确和成本低廉等优点。风扇的转速得到良好的控制,噪音也会有所降低。当然,还可以通过添加风扇调速面板的方法来实现为风扇调速降噪的目的,而且添加调速面板来控制散热器风扇更方便,更直观,更有效率,更人性化。不过,添置面板的代价就是~RMB~
2)DVT减震技术
DVT减震技术是与汽车中悬挂减震技术理念相结合而产生的,已减震钉和专用的减震框的整合化解,减轻震动力量,进而有效减少震动带来的不见损坏以及延长风扇使用寿命,并能有效抑止风扇在旋转过程中产生的噪音
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