電源散熱的重要性.doc

電源散熱的重要性一.人們對電源的認知度。對于廣大熱愛DIY的用戶來說，CPU、顯卡、主板等能夠直接影響到電腦整體效能的配件關(guān)注度較高。但是作為整個電腦心臟一般存在的電源一直沒有得到用戶足夠的重視，對于電源的品質(zhì)更是不甚關(guān)心，總覺得瓦數(shù)差不多就可以了。但是電源的作用其實至關(guān)重要，絕對不比CPU要低，整個電腦的穩(wěn)定運行全依靠電源來支持。國人在購買電源時注重的是功率是否可以帶動整個平臺正常工作（額定功率夠不夠），是否靜音，散熱性好不好，價格是否合理。二，電源的頭號殺手高溫。一個完整的電源由外殼，風(fēng)扇，電路板（板上插有各種電子元件），電源插座組成。電源的基本工作原理是通過高頻開關(guān)技術(shù)將高壓交流市電（220VAC/110VAC）轉(zhuǎn)換成電腦所需的不同低壓DC直流電。在AC變DC轉(zhuǎn)換過程中由于技術(shù)的限制與電子元件的選擇。有一部分的能量變成熱能，以熱量散發(fā)于空氣之中。給人感覺就是高溫。電源在高溫情況下工作會較常溫下工作性能有所縮減，體現(xiàn)在輸出功率減小。這是因為高溫會影響電子元件的精確度，穩(wěn)定度，還有各種電子零件的阻值，容值，感值等。有時甚至造成電子零件損壞，從而讓電源工作不正?；虿还ぷ?。三，電源怎樣解決散熱問題。人們已經(jīng)意識到電源的散熱性，但怎么去解決這個發(fā)熱問題，解決到什么程度。這就是要設(shè)計者們?nèi)ニ伎剂恕默F(xiàn)在的電源設(shè)計來看，都是采取風(fēng)冷，高級點的是熱管+風(fēng)冷雙重散熱。風(fēng)冷方式有傳統(tǒng)排風(fēng)式，大風(fēng)車式，前排后吹式，前排下吸式，下吹后吸式，直吹式等。1，排風(fēng)式散熱排風(fēng)式散熱是由一個8cm規(guī)格風(fēng)扇將機箱和電源內(nèi)部的熱量帶到機箱外。采取吸風(fēng)式。優(yōu)點：技術(shù)成熟、預(yù)留給電源內(nèi)部其他元件空間較大，運用廣泛。缺點：風(fēng)扇設(shè)計靠外，產(chǎn)生噪音較大、對于機箱內(nèi)部散熱幫助較小2，大風(fēng)車散熱技術(shù)大風(fēng)車散熱是在電源的一個底面上加上一個12cm規(guī)格的風(fēng)扇，工作時大風(fēng)扇將機箱內(nèi)風(fēng)吹向電源內(nèi)部元器件，然后通過電源內(nèi)部產(chǎn)生的壓力將熱量擠壓出去。優(yōu)點：噪音低、能夠幫助機箱整體散熱。缺點：由于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低，容易形成散熱死角或?qū)崃慷逊e到電路板底部造成電源內(nèi)部散熱不均。3，前排后吹式散熱前排后吹使用兩個平行對流的風(fēng)扇，將機箱內(nèi)的熱空氣通過后面一個風(fēng)扇吸入流經(jīng)電源內(nèi)部再經(jīng)過前面一個風(fēng)扇，排出機箱外。優(yōu)點：電源內(nèi)部散熱性能良好，提高電源轉(zhuǎn)換效率。缺點：工作噪音較大，電源體積較其它散熱結(jié)構(gòu)電源要大一些4，下吸后吹式散熱其實這種散熱方式是下吸前排式散熱方式的改良，但相對效果就會優(yōu)秀很多。5，直吹式散熱技術(shù)，此為世紀之星專利技術(shù)。 直吹式散熱由對電源抽風(fēng)變成了向電源內(nèi)部吹風(fēng)。優(yōu)點：散熱快，噪音小，提高電源轉(zhuǎn)換效率。6，熱管+風(fēng)冷式雙重散熱。熱導(dǎo)管利用導(dǎo)管內(nèi)水蒸氣的循環(huán)蒸發(fā)制冷，在熱管兩端溫度形成極大溫差，從而使熱量快速傳導(dǎo)至金屬鰭片上，繼而散發(fā)至電源外部。所謂熱管+風(fēng)冷雙重散熱是指在前述的各種風(fēng)冷散熱基礎(chǔ)上通過熱管與電源內(nèi)部的二次側(cè)散熱片連接，將二次側(cè)整流管整流產(chǎn)生的熱量傳遞到與之相連的金屬鰭片(金屬鰭片靠近電源的散熱孔處)。在風(fēng)冷的作用下將熱空氣快速地排至電源外部。達到了2重散熱的效果。優(yōu)點：散熱快，噪音小，提高電源轉(zhuǎn)換效率。缺點：成本高，適合于高端電源。四，影響電源散熱的因素。電子產(chǎn)品只要工作就會有熱量產(chǎn)生，電源也不例外。但有的電源長時間工作卻不怎么熱，而有的電源工作1或2小時后機殼就很燙手。同樣是電源為什么會這么大的差別呢？下面馬上為您解答。影響電源散熱的因素有：電源轉(zhuǎn)換效率，電路板布局，散熱片材質(zhì)等。1， 電源轉(zhuǎn)換效率是指電源的輸入功率與輸出功率的比值。若一個電源的轉(zhuǎn)換效率只有70%，其余的就有時30%被轉(zhuǎn)換成熱量。若提高到80%后就少了10%的熱量?？雌饋聿辉鯓?。實際效果卻會導(dǎo)致溫度下降5-10度的。而電源的工作環(huán)境如果提高10度，壽命就會減少一半。所以說提高電源的轉(zhuǎn)換效率就無形中延長了電源的壽命。2， 電路板布局。電路板是所有電子零件的載體。電子元件按照一定的順序排列在電路板上。如果電路板布局設(shè)計不合理，留有散熱死角。一個電源的轉(zhuǎn)換效率由變壓器的功率容量，功率管的參數(shù)和散熱條件共同決定，并且由其中最低的一個決定。若變壓器和功率管留有的余量都很大，這時若散熱條件不好就會降低電源的轉(zhuǎn)換效率。3，散熱片的材質(zhì)。也許有人會質(zhì)疑，不就是一塊散熱片嗎。只要能將熱量傳導(dǎo)出來就行了。其實不然，打開電源，你會看到很多種不同顏色，不同形狀的散熱片。不同材質(zhì)，做成不同形狀的散熱片對電源的散熱會起到不同的效果。散熱片的材料按傳導(dǎo)性來分：銀銅金鋁鐵鉛鋁合金。一般說來，普通風(fēng)冷散熱器自然要選擇金屬作為散熱器的材料。對所選用的材料，希望其同時具有高比熱和高熱傳導(dǎo)系數(shù)，從上可以看出，銀和銅是最好的導(dǎo)熱材料，其次是金和鋁。但是金、銀太過昂貴，所以，目前散熱片主要由鋁和銅制成。相比較而言，銅和鋁二者同時各有其優(yōu)缺點：銅的導(dǎo)熱性好，但價格較貴，加工難度較高，重量過大，且銅制散熱器熱容量較小，而且容易氧化。純鋁太軟，不能直接使用，都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度，鋁合金的優(yōu)點是價格低廉，重量輕，但導(dǎo)熱性比銅差很多。所以在散熱器的發(fā)展史上也出現(xiàn)了以下幾種材質(zhì)的產(chǎn)品：純鋁散熱器純鋁散熱器是早期最為常見的散熱器，其制造工藝簡單，成本低，到目前為止，純鋁散熱器仍然占據(jù)著相當一部分市場。為增加其鰭片的散熱面積，純鋁散熱器最常用的加工手段是鋁擠壓技術(shù)，而評價一款純鋁散熱器的主要指標是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的鰭片的高度，F(xiàn)in是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大，代表鋁擠壓技術(shù)越先進。純銅散熱器銅的熱傳導(dǎo)系數(shù)是鋁的1.69倍，所以在其他條件相同的前提下，純銅散熱器能夠更快地將熱量從熱源中帶走。不過銅的質(zhì)地是個問題，很多標榜“純銅散熱器”其實并非是真正的100%的銅。在銅的列表中，含銅量超過99%的被稱為無酸素銅，下一個檔次的銅為含銅量為85%以下的丹銅。目前市場上大多數(shù)的純銅散熱器的含銅量都在介于兩者之間。而一些劣質(zhì)純銅散熱器的含銅量甚至連85%都不到，雖然成本很低，但其熱傳導(dǎo)能力大大降低，影響了散熱性。此外，銅也有明顯的缺點，成本高，加工難，散熱器質(zhì)量太大都阻礙了全銅散熱片的應(yīng)用。紅銅的硬度不如鋁合金AL6063，某些機械加工(如剖溝等)性能不如鋁;銅的熔點比鋁高很多，不利于擠壓成形( Extrusion )等等問題。銅鋁結(jié)合技術(shù)在考慮了銅和鋁這兩種材質(zhì)各自的缺點后，目前市場部分高端散熱器往往采用銅鋁結(jié)合制造工藝，這些散熱片通常都采用銅金屬底座，而散熱鰭片則采用鋁合金，當然，除了銅底，也有散熱片使用銅柱等方法，也是相同的原理。憑借較高的導(dǎo)熱系數(shù)，銅制底面可以快速吸收CPU釋放的熱量;鋁制鰭片可以借助復(fù)雜的工藝手段制成最有利于