散热方案的设计 点击:1114 | 回复:2



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发表于:2005-07-26 10:07:00
楼主
为您提供整体散热解决方案.



小小推销员

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发表于:2005-07-27 11:07:00
1楼
噱头还是革命?直吹式电源散热探讨.

小小推销员

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发表于:2005-07-28 11:06:00
2楼
一.散热风扇种类篇:<BR>(1)风扇的电机技术是风扇里最关键的技术之一。根据风扇电机的种类,可以把风扇分为直流型风扇和交流型风扇两类。直流风扇简单介绍一下两种电机种类。直流风扇是用内部的控制电路产生变化的磁场来带动扇叶转动,转速随工作电压的高低而变化;而交流型风扇是根据交流电的不定向而自动换向,只需加入启动控制装置就可以。交流风扇的转速由交流电的频率来控制,不易调节。这也是为什么电脑上使用直流型风扇的原因。<BR>(2)根据风扇转轴与出风方向不同可以也将风扇分为轴流风扇和离心风扇(涡轮风扇)还有其他新出的特殊结构风扇。轴流风扇工作原理是利用风扇叶片的扬力使空气在轴向方向流动,其风扇叶片一般与电动机直接相连,体积小,重量轻,是最常见的一种。CPU,显卡等散热风扇都是这种类型。离心式风扇也叫涡轮风扇,利用离心力,空气在叶片的半径方向流动,可以得到很高的风压,可装置在通风阻抗大的场合发挥效果,硬盘散热风扇用这种类型。 为了减少轴流风扇中心部分对气流的不利影响,现在出了一种新式结构的风扇,不同于传统的轴流风扇和涡轮风扇,这种风扇的驱动线圈不在转轴的中心目而是转移到扇框的四个边角上,而原来位于扇叶的内圈的环形磁钢也转移到扇叶的外侧。这样周薪部分的直径可以大幅度增加,通风面积更大,相同的转速和扇叶直径下产生更多的风量。<BR>(3)随着风扇电机技术越来越成熟,涌现出很多新式的电机技术。按照现在电脑上的直流风扇的轴承可分为以下几类:<BR>油封轴承(Sleeve Bearing)——油封轴承也叫自闰轴承或者含油轴承,其工作原理主要是由于轴承中的转杆在润滑剂的作用下,在轴床中转动时,由于毛细作用,与周围只会有点接触,使得摩擦力减到了最小,保证了工作时的稳定性。油封轴承的结构比较简单,转轴靠轴套表面分布的很多微孔内保存的润滑油来润滑。油封轴承风扇的扇叶内的转轴就是套在固定在扇框上的轴套而转动的。制造成本低廉,而且制造工艺简单,生产成本低廉,而且噪音小,但是其使用寿命很低,最高只有1,5000小时,目前国内生产的Sleeve风扇由于用料原因还很难做到1,5000小时,一般也只有8,000小时左右。<BR> 双滚珠轴承(Two Ball Bearing).双滚珠轴承的轴承中有数颗微小之钢珠围绕轴心,当扇页或轴心转动时,钢珠即跟着转动。因为圆的关系,其摩擦力较小,且不会有漏油的缺点,寿命较长约在40,000 ~55,000。这种风扇制造工艺制造成本很高,其采用了2颗滚珠轴承,但是制造工艺简单,使用寿命超长,一般可以达到5,0000小时。但是因为有2颗滚珠轴承摩擦点增加了2倍,使得其噪音在散热风扇中是最大的。<BR> 单滚珠轴承(One Ball +One Sleeve).这种风扇其实就是用滚珠轴承搭配油封轴承的方式来降低双滚珠轴承风扇的成本,风扇使用寿命可以达到40,000小时,噪音比油封轴承风扇大,但是比双滚珠轴承风扇小。制作工业也较难。<BR>液压轴承(Hydraulic Bearing).液压轴承其实是在油封轴承的基础上加以改进的一种散热风扇,由AVC首创。液压轴承有更大的储油空间,并有自己独特的环回式供油回路,在工作的噪音和使用寿命上都有突破,寿命可达到4,0000小时。<BR>磁悬浮轴承(Magnetic Bearing).磁悬浮风扇大家一看可能会想起磁悬浮列车,其实这种技术类似于磁悬浮列车那样,利用电磁力让列车与轨道保持一定的间隔,这样既减小了摩擦,也避免了由于机械摩擦带来的震动,当然也就从根本上杜绝了以前的机械磨损。这样最为直接的结果就是减少了震动、噪声。磁悬浮风扇就是利用这样的原理,将转子与定子之间保持不接触,所以采用磁悬浮技术的风扇噪声小、震动小、寿命长。Sunon的风扇就采用了这种技术,不过磁悬浮的转轴仍然要通过油封轴承或者滚珠轴承来连接,而不是完全使用磁悬浮轴承将转轴悬空,所以改进不大。这项技术没有得到欧美国家的认可。<BR> 汽化轴承(VAPO Bearing).这种散热风扇是由Sunon将磁悬浮技术改进而来的,就是把油封轴承的轴套硬度加强,这样就克服了油封轴承不耐高温的缺点,再和磁悬浮技术配合,这样就大大延长了使用寿命。这种抽出也AVC的液压轴承很类似。<BR> 流体保护系统轴承(HYPRO Bearing).HY-是流体力学波(Hydrodynamic) PRO-是油护系统(Oil protection System)这种风扇的原理是通过强化轴套的硬度来增加寿命的,轴承用比青铜更硬的新合金复合材料ALLOY制成,此外也加入了特殊的循环油路系统,能够保持较多的含油量,形成一个循环油路的保护润滑系统,运行时比含油轴承、滚珠轴承更稳定,噪音及磨损率更低,寿命更长。HYPRO轴承在结构上减少了与轴承套之间的磨擦表面积,当HYPRO风扇运转时轴承体温度自然比其他轴承降低许多,使它能有更长的平均使用寿命。 目前寿命最长的要数陶瓷轴承,据说其寿命可以达到396000个小时,它的轴承系统是采用二氧化皓材料,其显著特点是低噪音,产热小,寿命长,<BR>下面,列个表格简单比较以上各种轴承风扇的特点: <BR>轴承类型 使用寿命(小时) 工艺难度 制造成本 代表厂商 工作噪音 备注<BR>油封(Sleeve) 8,000-1,5000 容易 ★ - 低 效果一般<BR>单滚珠(1Ball+1Sleeve) 3,0000-4,0000 难 ★★★★ 千红 中 -<BR>双滚珠(2Ball) 5,0000或者更高 较容易 ★★★★★★ 台达 大 成本高<BR>液压(Hydraulic) 3,0000-4,0000 难 ★★ AVC 低 -<BR>磁悬浮(Magnetic) 4,0000 难 ★★★ Suson 低 未通过欧美国家认证<BR>汽化轴承(VAPO) 4,0000 难 ★★★ Suson 低 -<BR>流体保护系统(Hypro) 80,000 难 ★★ ADDA 低 成本低 -<BR>陶瓷轴承(CBSystem) 396000 难 ★★ ARX 低 成本低 </P> <P>1.散热风扇性能参数篇 <BR>1.风扇性能参数<BR> 在比较各种散热风扇的性能之前,有必要介绍一下风扇的性能和各种指标,风扇的性能参数主要有转速、风量、风压、噪音等。<BR>a.风扇功率.风扇功率是影响风扇散热效果的一个很重要的条件。一般情况下,功率越大,风扇的风力越强劲(当然,这是在风扇的扇叶设计相同的前提下),散热的效果也越好。目前市场上出售的都是直流12V的风扇,功率从0.X到5.X瓦不等(风扇的功率=12V电压×电流),选择多大功率的风扇完全由你的CPU发热量来决定。理论上是功率略大一点儿好一些,但也不能片面的强调高功率,风扇结构设计的合理性更加重要。同时,由于风扇标签上的参数商家可以任意更改,所以不能作为评判风扇功率的唯一证据,购买时只能作个参考。在选择风扇功率的大小,应该遵循够用为原则。风扇功率单位是W(瓦特)。<BR>b.风扇转速.风扇转速就是风扇每分钟转动的次数,单位是rpm,风扇转速由电机内线圈的匝数,工作电压、风扇的扇叶的数量、扇叶倾角,扇叶高度、扇叶直径和轴承系统共同决定。一般情况下,风扇的转速越高,它向CPU传送的进风量就越大,冷却效果就会越好。但是,高转速带来良好的散热效果的同时,对风扇的使用寿命也是一个考验。风扇在转动的同时,本身也会产生热量,时间越长产生的热量也就越大,磨损也会加剧。同时,高转速往往伴随着高噪音,形成的噪音污染对人体伤害很大。因此,我们在选择风扇的转速时,应该根据CPU的发热量决定,最好选择转速在4500转至5500转之间的风扇。<BR>c.风量.风量是每分钟送出或吸入空气的体积,如果按立方英寸来计算,单位是CFM;如果按立方分米来计算,单位是CMM。风扇排风量可以说是一个比较综合的指标,因此我们可以这么说排风量是衡量一个风扇性能的最直接因素。如果一个风扇可以达到5000转/分,但其扇叶如果是扁平的话,那就不会形成任何气流的,所以关系散热风扇的排风量,扇叶的角度是决定性因素。测试一个风扇排风量的方法很容易,只要将手放在散热片附近感受一下吹出的风的强度即可,通常质量好的风扇,即使我们在离它很远的位置,也仍然可以感到风流,这就是散热效果上佳的表现。<BR>d.噪音.噪音是风扇工作时产生杂音的大小,受多方面因素影响,单位dB.风扇噪音的频普特性也很重要,因此要用频谱仪纪录风扇噪音分布情况。<BR>e.电压.风扇的额定电压是风扇正常工作时的电压,单位为V(伏特),一般有5V、12V、24V等,此外风扇的启动电压指的是风扇由静止到转动时所需的最低电压。<BR>f.风压.风压是风扇克服阻力进行送风时所需要产生的压力,分为静压和动压。静压是指平行于气流方向测量到的压力,动压是气体流动所需动能转化为压力的形式,单位都是mmH2O,即毫米水柱。<BR>g.工作电流.是风扇工作时通过的电流,单位为A(安培)。<BR>h.风扇口径. 该性能参数对风扇的出风量也有直接的影响,它表示在允许范围内,风扇的口径越大,那么该风扇的出风量也就越大,风力效果的作用面也就越大。单位是cm。<BR> </P> </td> 有问题的话可以咨询我,很高兴为大家服务.

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