一、散熱器的工作原理
傳熱底座與CPU緊密接觸,通過導(dǎo)熱裝置,將CPU產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至散熱鰭片,然后由風扇吹走鰭片上的熱量。
導(dǎo)熱裝置有三種:
①純銅(純鋁)導(dǎo)熱:這種方式導(dǎo)熱效率比較低,但是結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜,很多原裝散熱器都是這種方式。
②導(dǎo)熱銅管:這是現(xiàn)在最常用的方式,它的銅管是中空的,里面注有一種導(dǎo)熱液,溫度升高時銅管底部的液體蒸發(fā)吸收熱量,將熱量傳遞給散熱鰭片后溫度降低凝結(jié)成液體,流回銅管底部,如此循環(huán),導(dǎo)熱效率很高。所以現(xiàn)在的大部分散熱器都是這種方式。
③水:就是我們常說的水冷,嚴格來說它并不是水,是一種導(dǎo)熱率很高的液體。它是通過水將CPU的熱量帶走,然后高溫的水在通過曲曲折折的冷排(結(jié)構(gòu)跟家里的暖氣片差不多)的時候被風扇吹走熱量,變?yōu)闆鏊俅窝h(huán)。
二、影響散熱效果的因素(風冷)
熱量傳遞的效率:
熱量的傳遞效率是散熱的關(guān)鍵,影響熱量傳遞效率的因素有以下4點。
1.熱管的數(shù)量以及粗細:熱管根數(shù)越多越好,一般2根湊合,4根夠用,6根及以上就是高端散熱器了;銅管越粗越好(大部分為6mm,也有8mm的)。
2.傳熱底座的工藝:
①熱管直觸:這種方案的底座非常普遍,一般的百元及以下散熱器都是這種的。這種方案為了保證與CPU接觸面的平整,會把銅管拍扁、打磨,這使得本來就很薄的銅管更薄了,時間久了就會出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象,影響導(dǎo)熱效率。正規(guī)大廠都會把銅管打磨的非常平整,這樣就與CPU的接觸面積更大,導(dǎo)熱效率高。一些山寨廠家的銅管凹凸不平,導(dǎo)致有些銅管工作時根本接觸不到CPU,所以再多銅管也只是花架子。
②銅底焊接(鏡面打磨):這種方案的底座價格稍微貴一些,因為把傳熱底座直接做成鏡面,接觸面積更高,導(dǎo)熱效果也更好。所以中高端的風冷散熱器都是用這種方案。
③均熱板:這是一種很少很少見到的方案,原理類似于熱管,也是通過液體遇熱蒸發(fā),然后遇冷液化來傳遞熱量,這種方案導(dǎo)熱均勻效率高,但是成本很高,所以很少見。
3.導(dǎo)熱硅脂:由于制造工藝問題,散熱器底座與CPU之間不可能有完全平整的接觸面(即使你看上去很平整,但是在放大鏡下是能看到凹凸不平的),所以就需要涂一層導(dǎo)熱系數(shù)較高的硅脂來填補這些凹凸不平的地方幫助導(dǎo)熱。硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)比銅低很多,所以只要均勻的涂上薄薄的一層就好了,如果涂太厚,反倒影響散熱了。
一般的硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)在5-8之間,也有非常昂貴的導(dǎo)熱系數(shù)在10-15
4..散熱鰭片與熱管交接處的工藝:熱管是穿插在鰭片之間的,要把熱量傳遞到鰭片上,所以他們交接地方的處理工藝也會影響導(dǎo)熱性,目前的處理工藝有兩種:
①回流焊:顧名思義就是將兩者焊接到一起。這種方案成本較高,但是導(dǎo)熱性能好,而且很牢固,不容易出現(xiàn)鰭片松動的現(xiàn)象。
②穿fin:也叫“穿片”工藝。顧名思義就是在鰭片上開孔,然后借助外力將導(dǎo)熱銅管插進鰭片里。這種工藝成本較低,雖然簡單,但是要想做好卻并不容易,因為要考慮接觸不良、鰭片松動等問題(如果你隨手一撥,鰭片就在熱管上滑動,導(dǎo)熱效果可想而知了)。
鰭片與空氣的接觸面積大小
鰭片承擔著散熱的重任,它的任務(wù)是將熱管送來的熱量散發(fā)到空氣中,所以鰭片必須盡可能多的與空氣進行接觸,有些廠家會細心的設(shè)計一些凸點來盡可能大的增加鰭片的表面積。
風量
風量表示每分鐘風扇能送出風的總體積,一般用CFM表示。風量越大,散熱也就越好。
關(guān)于風扇的參數(shù)還有:轉(zhuǎn)速、風壓、扇葉尺寸、噪音等?,F(xiàn)在大多數(shù)的風扇都帶有PWM智能調(diào)速,我們需要關(guān)注的也就是風量、噪音等。
三、風冷散熱器的類型
風冷散熱器有三種類型:被動式散熱(無風扇設(shè)計)、塔式、下壓式。
三種類型的風冷散熱器區(qū)別:
1.被動式散熱:它其實就是一個無風扇版的散熱器,全靠空氣流通帶走鰭片上的熱量。優(yōu)點:完全沒有噪音。缺點:散熱性能差,適合發(fā)熱量特別小的平臺(我們的手機幾乎都是被動式散熱,甚至不如被動式散熱)。
2.下壓式散熱:這種散熱器風扇是朝下吹的,所以在兼顧CPU散熱的同時也可以惠顧到主板和內(nèi)存條散熱。但是散熱效果稍差,而且會擾亂機箱風道,所以適合發(fā)熱小的平臺,同時由于體積小不占空間,所以是小機箱的福音。
3.塔式散熱:這種散熱器高高聳立如高塔一般,故名塔式散熱。這種散熱器單向吹風,不會擾亂風道,而且鰭片和風扇可以做的比較大,因此散熱性能最好。但是不能兼顧主板和內(nèi)存散熱,因此需要機箱上的風扇輔助才行。
總結(jié):
雖然熱管數(shù)量很重要,但是吸熱底座做工必須要足夠好才行,如果做工不平整,再多的熱管都沒用,因此散熱器拼的更多是做工。選擇散熱器的時候一定要注意:機箱限高和散熱器的大小,擋不擋內(nèi)存條,支不支持你的主板平臺(大部分散熱器都支持英特爾和AMD多平臺)。此外,硅脂也很重要,盡量選擇導(dǎo)熱系數(shù)在5以上的硅脂。這東西很便宜,確是散熱很重要的一環(huán),均勻的涂上薄薄的一層就可以了。