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电子产品设计研讨风冷式和散热片的作用

发布时间:2023-09-01 发布人:耿巨工业设计 浏览次数:24次

散热器片核心与散热器片底部密切接触,芯片表层散发出的热量将通过导热传达到散热器片,之后离心风机转动所产生的气体流动将“吹走”热量。这样的循环是处理器散热器片简单地全过程。


一、散热器片原材料的对比;


目前市面上散热器风扇所使用的散热器片原材料一般都是铝合金,有少数是其他材料制成。那一些了解过物理的人都应知道铝的导热能力不是最佳的。比较好的该是银,其次纯铜,然后就是铝。以上两种原材料的价格也较贵,要是这些用作散热器片,成本不易控制。使用铝还有很多优点,例如总重量更轻和塑性变形更好。考虑到导热能力和各个方面,铝已经成为最主要的导热材料。我们所使用的散热器片并不是100%纯铝,是因为纯铝太软了。如果你想要制造散热器片,你一般加上少量其他合金使之成为铝合金(以得到更好的硬度)。


即便表面积比较非常大,没有风扇的好散热器片也没用!是因为空气并不能够循环,散热性能毫无疑问会降低。风扇的效果有时候甚至比散热器片更为重要。要是没有很好的离心风机,散热器片大表面积比较特性就不可以充分显示。选择离心风机的目的就是离心风机吹的风吹越高越好。离心风机吹出的风吹越强,气体流动越快,散热器片效果越好。判定离心风机够不够强,转速是一个很重要的依据。



市场中通常采用两种滚动轴承,滚动轴承和自润滑轴承。滚动轴承优于自润滑轴承,滚动轴承的设计相应困难。其中一种技术预取,这是指由滚珠固定到滚子轴承中的全过程。这就需要滚珠和滚子轴承外表面紧密结合,以尽可能减少钢球的磨损。一般在国内制造厂家的轴承制造中,上、下滚子轴承刚好在预压前,是因为钢球尺寸和滚子轴承尺寸之间毫无疑问会有一定误差,因此预压后,钢球和滚子轴承之间一定会有5-10微米间隙,这个就是间隙,进而不仅增加了轴承的老化和磨损情况,缩短了滚动轴承的使用期。在同样的过程当中,在NSK的轴承制造中,上下滚动轴承套筒之间把有大约5微米的相对距离,使得滚动轴承套筒在被压下之后将紧紧夹住滚珠,将它们的间隙减小到零。在离心风机运行中,滚珠不会跳动,进而最大限度减少磨损,确保离心风机平稳、长期高速行驶。强制风冷式产品设计


当自然风冷式不能解决困难时,务必强制风冷式,即强制风冷式。强制风冷式运用离心风机吹风或排风来提升设备的气体流动速度,达到散热器片的效果。强制风冷式在中高功率电子产品设备仪器中被广泛使用,因为它有着比自然风冷式多几倍的传热工作能力。与其它状态下的强制风冷式相比,其具有结构紧凑、成本低、维护简洁明了等特点。

处理器塔式散热器

整体强制风冷式有两种方式:鼓风制冷自然通风制冷。


吹风制冷特征是风压大,排风量集中。主要用于热量分布不均匀、风阻大、机组零部件高的情况。当机组风阻较大时,务必单独制冷的元件和热敏元件较多,机组之间热损失差距较大,推荐使用凤凰管制冷,以控制各压缩机的排风量。当机柜底层有高风阻零部件,中上层有五个热敏零部件时,推荐使用无通风风管形式。


风冷式有着、风压小、排风量分布相应均匀的特点,在强制风冷式中运用更为广泛。他也能分两种情况,有输送管道没有管线。


对于无管线声卡机架自然通风,整个声卡机架等同于一个很大的风道,要求机柜四周围密封性,外壁不应为空。只可以进风口和出气口。考虑到热空气的上升,排风扇一般安装于声卡机架的上部或顶部,出风口房屋朝向大气,进风口安装于机柜底部。这样的无管线风冷式方法通常用于机柜中每一个组件制冷表层空气摩擦阻力小的设备。对于气体流动上升区域的热敏元件或者非耐热元件,需要使用空气管来使气体流动不利地打开并沿所需方位流动。它的进风口一般在声卡机架的侧面,出气口在机柜顶部。


二、对于有些功率管、整流管和其它高热设备,这些可以单独或经管路进行风冷式。


因为在强制风冷式环节中,粉尘、油雾、水蒸气和烟气能被气体流动带入设备,引起里面污染,怎样提高制冷效果,强制风冷式设计应遵守下列基本内容。


1.强制空气流向应尽量与辐射换热空气流向相同。


2.在气体流动通道中,并要避免大部件堵塞。气体流动应该合理地分配给单元和零部件。所有的零部件和零件都能够平稳地制冷下来,原因是这些应该置于公众面前。


3.为了有效布置零部件,不发热、低热、低热阻和热敏性的零部件应尽量放置在强冷空气的上游(靠近进风口)。其余零部件应根据其温度按升序排列。发热高且导热能力差的零部件务必置于冷却空气中,如果需要单独制冷。


4.在不影响电气性能前提下,将高热值的零部件排列在一起,并与其他零部件隔热,从而减少排风量和压力。


5.捐赠机器防排烟系统的出风口应尽量远离,从而避免蒸发器结冰,进风温度与出风温度差值不宜超过14度。


6.用于制冷电子产品设备仪器里面组件的空气必须通过过滤,并且务必安装防灰端口。


7.在湿热环境下,为了避免太潮空气对元器件的直接关系,可以采取中空的印刷线路板组装结构。


8.以便切实保障防排烟系统的安全靠谱运行,有必要对制冷系统中的防护装置进行管理。


9.强制风冷系统的气流噪声和离心风机噪声应最小化。


10.通风口应符合电磁兼容性和安全规定。


11.在大型的电子产品设计设备仪器中,为了保证电子电路对干扰信号的屏蔽工作能力,通常将多个印刷线路板放置在由金属板制成的密封性小盒中,使得元件的热量通过盒中的对流、传导和辐射传达到盒壁,之后盒壁被传达到冷却空气中以散热器片。


12.当多个印刷线路板平行放置在机柜或机柜中时,印刷线路板的间距不应相差悬殊,否则气体流动将会从间距比较大的地区流出,从而降低对印刷线路板的制冷效果。


13.在强制风冷式设计中,正确选择离心风机至关重要。有离心式通风机和轴流式通风机,其中离心式通风机有着风压高、排风量集中、排风量小的特点。轴流风机气压小,排风量大。


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