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【讨论】【原创】风冷散热的设计

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发表于 2003-3-20 10:40:12 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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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。
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发表于 2003-3-20 10:55:25 | 只看该作者
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发表于 2003-3-20 12:07:09 | 只看该作者
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.
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发表于 2003-3-21 08:41:54 | 只看该作者
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!
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发表于 2003-3-21 09:41:03 | 只看该作者
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
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发表于 2003-3-21 09:43:31 | 只看该作者
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
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发表于 2003-3-21 09:44:46 | 只看该作者
这里没有一个设计过散热片和风扇的吗?
8
发表于 2003-3-21 10:01:17 | 只看该作者
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!
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发表于 2003-3-21 10:03:02 | 只看该作者
请问,风扇是自己设计还是直接去买啊?
10
发表于 2003-3-21 10:07:25 | 只看该作者
哦哦哦
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