【讨论】【原创】风冷散热的设计

只看该作者 · 发表于 2003-3-20 10:40:12

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大家来讨论一下风冷散热的设计吧，比如材料、设计规范、风扇叶片的设计、轴承的选用设计等等

我先来谈一点基础的

风冷散热原理：
散热片的核心是同散热片底座紧密接触的，因此芯片表面发出的热量就会通过热传导传到散热片上，再由风扇转动所造成的气流将热量“吹走”，如此循环，便是处理器散热的简单过程。

散热片材料的比较：
　　现在市面上的散热风扇所使用的散热片材料一般都是铝合金，只有极少数是使用其他材料。学过物理的人应该都知道铝导热性并不是最好的，从效果来看最好的应该是银，接下来是纯铜，紧接着才会是铝。但是前两种材料的价格比较贵，如果用来作散热片成本不好控制。使用铝业也有很多优点，比如重量比较轻，可塑性比较好。因此兼顾导热性和其他方面使用铝就成为了主要的散热材料。不过我们使用的散热片没有百分之百纯铝的产品，因为纯铝太过柔软，如果想做成散热片一般都会加入少量的其他金属，成为铝合金(得到更好的硬度)。

风扇：
      单是有了一个好的散热片，而不加风扇，就算表面积再大，也没有用！因为无法同空气进行完全的流通，散热效果肯定会大打折扣。从这个来看，风扇的效果有时甚至比散热片还重要。假如没有好的风扇，则散热片表面积大的特点便无法充分展现出来。挑选风扇的宗旨就是，风扇吹出来的风越强劲越好。风扇吹出来的风力越强，空气流动的速度越快，散热效果同样也就越好。要判断风扇是否够强劲，转速是一个重要的依据。转速越快，风就越强，简单看功率的大小。

轴承：
      市面上用的轴承一般有两种，滚珠轴承和含油轴承，滚珠轴承比含油轴承好，声音小、寿命长。但是滚珠轴承的设计比较难，其中一个工艺是预压，是指将滚珠固定到轴承套中的过程，这要求滚珠与轴承套表面结合紧密，没有间隙，以使钢珠磨损度最小。通常在国内厂家轴承制造中，预压前上下轴承套是正对的，因为钢珠尺寸与轴承套尺寸肯定会存在一定误差，所以在预压受力后，滚珠同轴承套之间总有5—10微米的间隙，就是这个间隙，使得轴承的老化磨损程度大大增加，使用寿命缩短。同样过程，在NSK公司的轴承制造中，预压时上下轴承套的会有一个5微米左右的相对距离，这样轴承套在受压后就会紧紧的卡住滚珠，使其间的间隙减小为零，在风扇工作中，滚珠就不会有跳动，从而使磨损降至最小，保证风扇畅通且长久高速运转。

只看该作者 · 发表于 2003-3-20 10:55:25

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只看该作者 · 发表于 2003-3-20 12:07:09

铜吸收热量的速度比铝快很多，但把热散发出去的速度却比铝慢很多,这句话怎么理解???导热材料是热在它里面传导快,散热是利用到这一点,把热从一个地方传开再通过风冷水冷等把热散掉.导热材料跟外介质的热交换跟本身材料无关,是跟外介质的接触面积,对流状况有关.

只看该作者 · 发表于 2003-3-21 08:41:54

在散热片与芯片中间加导热胶，然后使用双风扇，应该能满足要求了吧！

只看该作者 · 发表于 2003-3-21 09:41:03

licxxx wrote:
铜吸收热量的速度比铝快很多，但把热散发出去的速度却比铝慢很多,这句话怎么理解???导热材料是热在它里面传导快,散热是利用到这一点,把热从一个地方传开再通过风冷水冷等把热散掉.导热材料跟外介质的热交换跟本身材料无关,是跟外介质的接触面积,对流状况有关.

没有风扇的情况下铜与空气的热交换比铝要慢的多

只看该作者 · 发表于 2003-3-21 09:43:31

baiyears wrote:
在散热片与芯片中间加导热胶，然后使用双风扇，应该能满足要求了吧！

我是想大家讨论一下其中散热片和风扇的设计，比如说散热片形状，风扇叶片的设计等等，不是用现有的材料去组装。可能我前面说得不太明白

只看该作者 · 发表于 2003-3-21 09:44:46

这里没有一个设计过散热片和风扇的吗？

只看该作者 · 发表于 2003-3-21 10:01:17

导热胶好象没有锡膏效果好！我想问一下散热系统的设计是不是有个分析软件，我想知道是什么软件？那位知道的帮帮忙，先谢了！

只看该作者 · 发表于 2003-3-21 10:03:02

请问，风扇是自己设计还是直接去买啊？

只看该作者 · 发表于 2003-3-21 10:07:25

哦哦哦

当前离线技术贡献大米积分 60 头像被屏蔽	2楼发表于 2003-3-20 10:55:25 \| 只看该作者提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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