Cómo funciona el tubo de calor y la aleta con cremallera en la refrigeración de portátiles
En el módulo térmico de la computadora portátil, los tres elementos clave son el tubo de calor, el ventilador y la aleta con cremallera de enfriamiento. Además, se utilizan elementos para mejorar el área de contacto y la eficiencia de conducción de calor entre ellos.
La superficie de chips como CPU, GPU, memoria de video y módulo de fuente de alimentación están cubiertos con una capa de disipador de calor de cobre. Como medio entre el chip y el tubo de calor, su tarea principal es "extraer" el calor del chip rápidamente, lo que también aumenta el área de contacto y expande el área de disipación de calor.
Al mismo tiempo, también hay una capa de grasa térmica como relleno entre el chip y el disipador de calor, y entre el disipador de calor y el tubo de calor. Para un diseño térmico verdaderamente "tenso", la superficie del disipador de calor y la tubería de calor también deben pulirse finamente: la superficie del disipador de calor de cobre y la tubería de calor generalmente es muy rugosa, lo que afectará su contacto total con el térmico. Grasa conductiva de silicona en el nivel micro.
El tubo de calor es un tubo de metal hueco hecho de cobre puro. La parte en contacto con el chip CPU/GPU es el "extremo de evaporación", y la parte en contacto con la aleta de enfriamiento es el "extremo de condensación". El tubo de calor está lleno de condensado (como agua pura). Su principio de funcionamiento es que la alta temperatura en la superficie del chip convertirá el líquido en el extremo de evaporación del tubo de calor en vapor y se moverá a lo largo de la cavidad del tubo hasta la cola del tubo de calor (extremo de condensación). Debido a la temperatura relativamente baja en esta área, el vapor caliente pronto se reducirá a líquido y fluirá de regreso a la posición original a lo largo de la pared interna de la tubería de calor a través de la acción capilar, completando la transferencia de calor ciclo tras ciclo.
Para el diseño del módulo térmico de la computadora portátil, cuanto más grueso sea el diámetro y mayor sea el número de tubos de calor, mayor será la eficiencia de conducción del calor. Sin embargo, para reducir el vapor caliente en la sección de condensación de la tubería de calor a líquido en el menor tiempo posible, también se plantean requisitos más altos para las aletas de refrigeración.
Las aletas de enfriamiento se clasifican como "elementos de enfriamiento pasivos" en el campo del diseño de ingeniería electrónica. Su material es principalmente aluminio y cobre. Su principio de funcionamiento es disipar el calor transferido desde el tubo de calor en forma de convección. La eficiencia de disipación de calor depende del área superficial.
Cabe señalar que las aletas de refrigeración no pueden existir de forma independiente. Un grupo de aletas de enfriamiento debe corresponder a un ventilador de enfriamiento y una salida de enfriamiento correspondiente. Para las computadoras portátiles equipadas con un procesador TDP de 15 W o superior, las aletas de enfriamiento no pueden satisfacer el calor emitido por el chip en absoluto. ¡Este calor debe ser expulsado por el ventilador a través del aire frío aspirado desde el exterior!
