Tepelné řešení napájení

Nejprve si ujasněme povědomí současného uživatele o chlazení napájecího zdroje: většina kutilů věnuje větší pozornost CPU, grafické kartě, základní desce a dalšímu příslušenství, které může přímo ovlivnit výkon celého stroje. Napájecímu zdroji však nebyla věnována dostatečná pozornost a také kvalitě napájení nebyla věnována velká pozornost. Vždy mám pocit, že příkon je téměř dostatečný. Role napájecího zdroje je však ve skutečnosti velmi důležitá a rozhodně je stejně důležitá jako CPU. Stabilní provoz celého napájecího zdroje zcela závisí na napájecím zdroji. Úvaha o chlazení zdroje je dána především potřebami chlazení celého šasi, často se více dbá na tichost, nízké ceny a tak dále.

Největším problémem je---vysoká teplota napájení

Kompletní napájecí zdroj se skládá z pouzdra, ventilátoru, plošného spoje (s různými elektronickými součástkami vloženými na desce) a síťové zásuvky. Základním pracovním principem napájecího zdroje je přeměna vysokonapěťového střídavého proudu na jiný nízkonapěťový stejnosměrný proud požadovaný počítačem pomocí vysokofrekvenční spínací technologie. Při procesu přeměny AC-DC musí být kvůli technickým omezením a samotným elektronickým součástkám rušivý vliv na proud část energie přeměněna na tepelnou energii, která se rozptýlí ve vzduchu ve formě tepla, čímž vzniká lidé mají pocit vysoké teploty. Když zdroj pracuje při vysoké teplotě, jeho výkon se oproti normální teplotě sníží, což se projeví snížením výstupního výkonu. Vysoká teplota totiž ovlivní přesnost a stabilitu elektronických součástek, stejně jako odpor, kapacitu a indukčnost různých elektronických součástek. Někdy i poškození elektronických součástí může způsobit, že napájecí zdroj nebude fungovat správně nebo ne.

 Jak vyřešit tepelný problém napájení?

Lidé si uvědomili důležitost odvodu tepla z napájecího zdroje, ale návrháři musí přemýšlet o tom, jak tento tepelný problém vyřešit. Soudě podle aktuálního návrhu napájecího zdroje jsou všechny chlazené vzduchem. Vysokoúrovňová tepelná trubice plus vzduchem chlazený duální odvod tepla je na trhu stále oblíbenější. Chlazení vzduchu zahrnuje tradiční typ výfuku, typ s velkým větrným mlýnem, typ přední řady a zadní foukání, typ sání v přední řadě dolů, typ sání se zpětným foukáním dolů, typ přímého foukání atd.

Jaké další faktory tedy kromě různých způsobů chlazení ventilátorů a chladičů ovlivňují chlazení zdroje?

Další faktory, které ovlivňují odvod tepla napájecího zdroje, jsou: účinnost přeměny energie, uspořádání desky plošných spojů, materiál chladiče atd.

1. Účinnost přeměny energie se týká poměru vstupního výkonu k výstupnímu výkonu napájecího zdroje. Pokud je účinnost přeměny zdroje energie pouze 70 procent, zbytek je někdy přeměněn na teplo ze 30 procent. Pokud se zvýší na 80 procent, teplo se sníží o 10 procent. Skutečný efekt způsobí pokles teploty o 5-10 stupňů. Pokud se pracovní prostředí napájecího zdroje zvýší o 10 stupňů, zkrátí se životnost na polovinu. Zlepšení účinnosti přeměny napájecího zdroje tedy prakticky prodlužuje životnost napájecího zdroje.

2. Rozložení desky plošných spojů. Deska plošných spojů je nosičem všech elektronických součástek. Elektronické součástky jsou uspořádány na desce plošných spojů v určitém pořadí. Pokud je návrh rozložení desky plošných spojů nepřiměřený, vznikne mrtvý prostor pro odvod tepla. Účinnost přeměny napájecího zdroje je dána výkonovou kapacitou transformátoru, parametry výkonové elektronky a podmínkami odvodu tepla a je určena nejnižší z nich. Pokud má transformátor i výkonová trubice velkou rezervu, pak pokud podmínky pro odvod tepla nejsou dobré, účinnost konverze napájecího zdroje se sníží.

3. Materiál chladiče. Ve skutečnosti, pokud zapnete napájení, uvidíte spoustu různých barev a různých tvarů chladičů. Různé materiály a různé tvary chladičů budou mít různý vliv na odvod tepla napájecího zdroje.

The material of the heat sink is divided according to the conductivity: silver>copper>gold>aluminum>iron>slitina hliníku.

Obecně lze říci, že běžné vzduchem chlazené radiátory přirozeně volí kov jako materiál radiátoru. U zvoleného materiálu se předpokládá, že má jak vysoké měrné teplo, tak vysokou tepelnou vodivost. Z výše uvedeného je vidět, že nejlépe tepelně vodivými materiály jsou stříbro a měď, následované zlatem a hliníkem. Zlato a stříbro jsou ale příliš drahé, takže v současnosti se chladiče vyrábějí hlavně z hliníku a mědi. Pro srovnání, měď i hliník mají své výhody a nevýhody: měď má dobrou tepelnou vodivost, ale je drahá, obtížně zpracovatelná, těžká a měděné radiátory mají malou tepelnou kapacitu a snadno se oxidují. Čistý hliník je příliš měkký na to, aby byl použit přímo. Pro zajištění dostatečné tvrdosti se používají pouze hliníkové slitiny. Výhodou hliníkových slitin je nízká cena a nízká hmotnost, ale jejich tepelná vodivost je mnohem horší než u mědi. Tedy v radiátoru

V historii vývoje se také objevily následující materiály:

Radiátor z čistého hliníku

Radiátor z čistého hliníku je nejběžnějším radiátorem v prvních dnech. Jeho výrobní proces je jednoduchý a náklady jsou nízké. Čistý hliníkový chladič zatím stále zaujímá značnou část trhu. Aby se zvýšila plocha rozptylu tepla jeho žeber, nejběžněji používanou metodou zpracování pro radiátory z čistého hliníku je technologie vytlačování hliníku a hlavními ukazateli pro hodnocení radiátoru z čistého hliníku jsou tloušťka základny radiátoru a poměr Pin-Fin. . Pin odkazuje na výšku žeber chladiče a Fin odkazuje na vzdálenost mezi dvěma sousedními žebry. Poměr Pin-Fin je výška čepu (bez tloušťky základny) dělená žebrem. Čím větší je poměr Pin-Fin, tím větší je efektivní plocha chladiče pro odvod tepla a tím pokročilejší je technologie vytlačování hliníku.

Radiátor z čisté mědi

Tepelná vodivost mědi je 1,69krát větší než tepelná vodivost hliníku, takže pokud jsou všechny ostatní věci stejné, může chladič z čisté mědi rychleji odvádět teplo ze zdroje tepla. Problémem je však textura mědi. Mnoho inzerovaných „čistě měděných radiátorů“ ve skutečnosti není 100 procent měděných. V seznamu mědi se měď s obsahem mědi vyšším než 99 procent nazývá měď bez kyselin a další třídou mědi je měď Dan s obsahem mědi nižším než 85 procent. Většina čistých měděných chladičů na trhu má v současnosti obsah mědi mezi těmito dvěma. Obsah mědi u některých podřadných radiátorů z čisté mědi není ani 85 procent . Přestože jsou náklady velmi nízké, jeho tepelná vodivost je značně snížena, což ovlivňuje odvod tepla. Kromě toho má měď také zjevné nedostatky, jako je vysoká cena, obtížné zpracování a příliš velká hmotnost chladiče, které brání použití celoměděných chladičů. Tvrdost červené mědi není tak dobrá jako u hliníkové slitiny AL6063 a výkon některého mechanického zpracování (jako je drážkování) není tak dobrý jako u hliníku; teplota tání mědi je mnohem vyšší než teplota tání hliníku, což neprospívá vytlačování a dalším problémům.

Technologie lepení měď-hliník

Po zvážení příslušných nevýhod měděných a hliníkových materiálů některé špičkové radiátory na trhu často používají výrobní procesy v kombinaci měď-hliník. Tyto chladiče obvykle používají měděné kovové základny, zatímco žebra chladiče jsou vyrobeny z hliníkové slitiny. Samozřejmě, Kromě měděné základny existují také metody, jako je použití měděných sloupků pro chladič, což je také stejný princip. Díky vysoké tepelné vodivosti může měděný spodní povrch rychle absorbovat teplo uvolněné CPU; hliníková žebra lze složitými procesy vyrobit do nejpříznivějšího tvaru pro odvod tepla, poskytují velký akumulační prostor a rychle ho uvolňují. Ve všech aspektech byla nalezena rovnováha.

Sinda Thermal je profesionální výrobce chladičů, dokážeme navrhnout a vyrobit všechny typy chladičů, naše továrna byla založena více než 8 let, máme velké zkušenosti s designem a výrobou chladičů. Prosím, kontaktujte nás volně, pokud máte nějaké tepelné požadavky.