La solución térmica de suministro de energía
En primer lugar, comprendamos la conciencia del usuario actual sobre el enfriamiento de la fuente de alimentación: la mayoría de los usuarios de bricolaje prestan más atención a la CPU, la tarjeta gráfica, la placa base y otros accesorios que pueden afectar directamente el rendimiento de toda la máquina. Sin embargo, no se ha prestado suficiente atención a la fuente de alimentación y no se ha prestado mucha atención a la calidad de la fuente de alimentación. Siempre siento que la potencia es casi suficiente. Sin embargo, el papel de la fuente de alimentación es realmente muy importante, y definitivamente es tan importante como la CPU. El funcionamiento estable de toda la fuente de alimentación depende completamente de la fuente de alimentación. La consideración del enfriamiento de la fuente de alimentación se debe principalmente a las necesidades de enfriamiento de todo el chasis, a menudo prestan más atención a la tranquilidad, los precios bajos, etc.
El mayor problema de la fuente de alimentación---alta temperatura
Una fuente de alimentación completa consta de una carcasa, un ventilador, una placa de circuito (con varios componentes electrónicos insertados en la placa) y una toma de corriente. El principio de funcionamiento básico de la fuente de alimentación es convertir la corriente alterna de alto voltaje en la corriente continua de bajo voltaje diferente requerida por la computadora a través de la tecnología de conmutación de alta frecuencia. En el proceso de conversión AC-DC, debido a las limitaciones técnicas y a que los propios componentes electrónicos tienen un efecto obstaculizador de la corriente, una parte de la energía debe convertirse en energía térmica, que se disipa en el aire en forma de calor, dando la gente la sensación de alta temperatura. Cuando la fuente de alimentación funciona a alta temperatura, su rendimiento se verá reducido en comparación con el de temperatura normal, lo que se refleja en la reducción de la potencia de salida. Esto se debe a que las altas temperaturas afectarán la precisión y la estabilidad de los componentes electrónicos, así como la resistencia, la capacitancia y la inductancia de varios componentes electrónicos. A veces, incluso los daños en las piezas electrónicas pueden hacer que la fuente de alimentación no funcione correctamente o no.
¿Cómo resolver el problema térmico de la fuente de alimentación?
La gente se ha dado cuenta de la importancia de la disipación de calor de la fuente de alimentación, pero los diseñadores tienen que pensar en cómo resolver este problema térmico. A juzgar por el diseño actual de la fuente de alimentación, todos están refrigerados por aire. El tubo de calor de alto nivel más la disipación de calor doble refrigerada por aire es cada vez más popular en el mercado. El enfriamiento por aire incluye el tipo de escape tradicional, el tipo de molino de viento grande, el tipo de soplado trasero y delantero, el tipo de succión descendente de la fila delantera, el tipo de succión de retroceso descendente, el tipo de soplado directo, etc.
Entonces, además de los diferentes métodos de enfriamiento de ventiladores y disipadores de calor, ¿qué otros factores afectan el enfriamiento de la fuente de alimentación?
Otros factores que afectan la disipación de calor de la fuente de alimentación son: la eficiencia de conversión de energía, el diseño de la placa de circuito, el material del disipador de calor, etc.
1. La eficiencia de conversión de energía se refiere a la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida de la fuente de alimentación. Si la eficiencia de conversión de una fuente de alimentación es solo del 70 por ciento, el resto a veces se convierte en un 30 por ciento en calor. Si se aumenta al 80 por ciento, el calor se reducirá en un 10 por ciento. El efecto real hará que la temperatura baje 5-10 grados. Si el entorno de trabajo de la fuente de alimentación aumenta 10 grados, la vida útil se reducirá a la mitad. Por lo tanto, mejorar la eficiencia de conversión de la fuente de alimentación prolonga virtualmente la vida útil de la fuente de alimentación.
2. Disposición de la placa de circuito. La placa de circuito es el portador de todas las partes electrónicas. Los componentes electrónicos están dispuestos en una placa de circuito en un orden determinado. Si el diseño de la disposición de la placa de circuito no es razonable, habrá un espacio muerto para la disipación de calor. La eficiencia de conversión de una fuente de alimentación está determinada por la capacidad de potencia del transformador, los parámetros del tubo de alimentación y las condiciones de disipación de calor, y está determinada por la más baja. Si tanto el transformador como el tubo de alimentación tienen un gran margen, si las condiciones de disipación de calor no son buenas, la eficiencia de conversión de la fuente de alimentación se reducirá.
3. El material del disipador de calor. De hecho, si enciende la alimentación, verá muchos colores diferentes y diferentes formas de disipadores de calor. Diferentes materiales y diferentes formas de disipadores de calor tendrán diferentes efectos en la disipación de calor de la fuente de alimentación.
The material of the heat sink is divided according to the conductivity: silver>copper>gold>aluminum>iron>aleación de aluminio.
En términos generales, los radiadores enfriados por aire ordinarios eligen naturalmente el metal como material del radiador. Para el material seleccionado, se espera que tenga un alto calor específico y una alta conductividad térmica. De lo anterior se puede ver que la plata y el cobre son los mejores materiales térmicamente conductores, seguidos por el oro y el aluminio. Pero el oro y la plata son demasiado caros, por lo que actualmente los disipadores de calor están hechos principalmente de aluminio y cobre. En comparación, tanto el cobre como el aluminio tienen sus propias ventajas y desventajas: el cobre tiene una buena conductividad térmica, pero es costoso, difícil de procesar, pesado y los radiadores de cobre tienen una pequeña capacidad calorífica y son fáciles de oxidar. El aluminio puro es demasiado blando para usarse directamente. Solo se utilizan aleaciones de aluminio para proporcionar suficiente dureza. Las ventajas de las aleaciones de aluminio son el bajo precio y el peso ligero, pero su conductividad térmica es mucho peor que la del cobre. Entonces en el radiador
Los siguientes materiales también han aparecido en la historia del desarrollo:
Radiador de aluminio puro
El radiador de aluminio puro es el radiador más común en los primeros días. Su proceso de fabricación es simple y el costo es bajo. Hasta ahora, el radiador de aluminio puro todavía ocupa una parte considerable del mercado. Para aumentar el área de disipación de calor de sus aletas, el método de procesamiento más utilizado para los radiadores de aluminio puro es la tecnología de extrusión de aluminio, y los principales indicadores para evaluar un radiador de aluminio puro son el grosor de la base del radiador y la relación Pin-Fin. . Pin se refiere a la altura de las aletas del disipador de calor y Fin se refiere a la distancia entre dos aletas adyacentes. La relación Pin-Fin es la altura del Pin (excluyendo el grosor de la base) dividida por la aleta. Cuanto mayor sea la relación Pin-Fin, mayor será el área efectiva de disipación de calor del radiador y más avanzada será la tecnología de extrusión de aluminio.
Radiador de cobre puro
La conductividad térmica del cobre es 1,69 veces mayor que la del aluminio, por lo que, en igualdad de condiciones, un disipador de calor de cobre puro puede eliminar el calor de la fuente de calor más rápido. Sin embargo, la textura del cobre es un problema. Muchos "radiadores de cobre puro" anunciados no son realmente 100 por ciento de cobre. En la lista de cobre, el cobre con un contenido de cobre de más del 99 por ciento se llama cobre libre de ácido, y el siguiente grado de cobre es el cobre Dan con un contenido de cobre de menos del 85 por ciento. La mayoría de los disipadores de calor de cobre puro en el mercado actualmente tienen un contenido de cobre entre los dos. El contenido de cobre de algunos radiadores inferiores de cobre puro no llega ni al 85 por ciento. Aunque el costo es muy bajo, su conductividad térmica se reduce considerablemente, lo que afecta la disipación de calor. Además, el cobre también tiene deficiencias obvias, como un alto costo, un procesamiento difícil y demasiada masa del disipador de calor, lo que dificulta la aplicación de disipadores de calor totalmente de cobre. La dureza del cobre rojo no es tan buena como la de la aleación de aluminio AL6063, y el rendimiento de algunos procesos mecánicos (como el ranurado) no es tan bueno como el del aluminio; el punto de fusión del cobre es mucho más alto que el del aluminio, lo que no conduce a la extrusión y otros problemas.
Tecnología de unión cobre-aluminio
Después de considerar las desventajas respectivas de los materiales de cobre y aluminio, algunos radiadores de alta gama en el mercado a menudo utilizan procesos de fabricación combinados de cobre y aluminio. Estos disipadores de calor suelen utilizar bases metálicas de cobre, mientras que las aletas del disipador de calor están fabricadas en aleación de aluminio. Por supuesto, además de la base de cobre, también existen métodos como el uso de pilares de cobre para el disipador de calor, que también es el mismo principio. Con alta conductividad térmica, la superficie inferior de cobre puede absorber rápidamente el calor liberado por la CPU; las aletas de aluminio se pueden hacer en la forma más favorable para la disipación de calor por medio de procesos complejos y proporcionan un gran espacio de almacenamiento de calor y lo liberan rápidamente. Se ha encontrado un equilibrio en todos los aspectos.
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