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國產(chǎn)散熱風(fēng)扇知名品牌

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(侯先生)
散熱風(fēng)扇知識
筆記本散熱風(fēng)扇是如何解決散熱問題的
毅榮川電子科技有限公司| 2021-07-02|返回列表

    筆記本的性能可以發(fā)揮幾何,散熱模塊設(shè)計至關(guān)重要。作為筆記本散熱模塊的“三要素”之一,風(fēng)扇的作用毋庸置疑,所以在挑選筆記本時很多用戶都覺得風(fēng)扇數(shù)量就是越多越好。實際上,影響風(fēng)扇性能的因素還有很多,看著差不多的風(fēng)扇,效率總會因這些因素而出現(xiàn)較大的差異。


    深度剖析散熱風(fēng)扇


    在筆記本散熱模塊的三要素中,散熱風(fēng)扇在很大程度上可以彌補熱管和散熱鰭片自身導(dǎo)熱和散熱效率的不足,而這也就是為什么硬件配置相同,散熱風(fēng)扇、熱管和散熱鰭片數(shù)量設(shè)計看似一樣的筆記本之間,散熱性能卻存在極大差異的根本原因。


    確保風(fēng)道的通順


    臺式機處理器專用的散熱風(fēng)扇多為軸流結(jié)構(gòu),我們可以將其理解為縮小的電風(fēng)扇,以垂直方向推動空氣,從而加速位于其底部散熱片的熱量流失。


    筆記本內(nèi)部空間有限,風(fēng)扇和散熱鰭片不可能再垂直排列,只能按照水平方向擺放,所以這就需要風(fēng)扇朝著側(cè)面的指定方向吹風(fēng)。


因此,筆記本專用的散熱風(fēng)扇都以渦輪結(jié)構(gòu)為主,扇葉與旋轉(zhuǎn)面垂直呈環(huán)形排列,在工作過程中空氣由軸向進(jìn)入環(huán)形扇葉所包圍的空間,隨后被扇葉旋轉(zhuǎn)帶動的離心效應(yīng)橫向甩出,在扇葉外圍形成一道漩渦狀散射氣流,受到流道的導(dǎo)流作用從風(fēng)柵口切向吹出。


    換句話說,臺式機常用的軸流風(fēng)扇好像“散彈槍”,它的散熱區(qū)域呈面向分布;筆記本專用的渦輪風(fēng)扇好似“狙擊槍”,它的散熱區(qū)域以點為主,需要將垂直方向收集的冷空氣匯聚到面向散熱鰭片方向的一個點上,想要發(fā)揮100%的效率還需要避免風(fēng)量的無謂損失。


    因此,拆開筆記本,你會發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)筆記本風(fēng)扇和散熱鰭片之間,都貼有一片或幾片黑色的醋酸布膠帶堵住縫隙防止“漏風(fēng)”,我們每次拆機除塵清灰后一定要記得重新將醋酸布膠帶貼回去,否則會影響風(fēng)道吹風(fēng)的效率。需要注意的是,現(xiàn)在很多輕薄本為了追求纖薄設(shè)計都采用了“下沉式”轉(zhuǎn)軸,如果散熱出風(fēng)口位于機身后部,在掀開屏幕后B面底部必然會擋住一部分出風(fēng)口,從而損失一部分散熱效率。想避免這個尷尬,要么采用出風(fēng)口側(cè)置的設(shè)計,要么就改用立式轉(zhuǎn)軸,或是在“下沉式”轉(zhuǎn)軸的基礎(chǔ)上,將屏幕B面底部“挖”出一個凹槽。


    此外,散熱風(fēng)扇普遍是依靠位于筆記本內(nèi)部的散熱孔“吸風(fēng)”再吹向散熱鰭片,保證這個“進(jìn)風(fēng)道”的順暢也能提升一定的散熱效率。


有些筆記本在底蓋對應(yīng)散熱孔的位置并沒有貼防塵網(wǎng),用容易進(jìn)灰的隱患換來了更大的進(jìn)風(fēng)量;有些輕薄本采用了獨特的“翹臀”設(shè)計,打開屏幕后轉(zhuǎn)軸可以將鍵盤向上撐起一定角度,從而確保筆記本底部空氣的流通;


    當(dāng)筆記本放置于靠近墻壁或工位隔斷附近,后置出風(fēng)口排出的熱浪會反彈回筆記本的底部,如果被風(fēng)扇吸入這些反彈回來的熱風(fēng)勢必會影響散熱,因此很多筆記本會通過長條形的腳墊阻斷D面散熱孔和后置出風(fēng)口的“接觸”,類似的細(xì)節(jié)設(shè)計都會對筆記本實際散熱起到一定的增益效果。


    風(fēng)扇的尺寸和工作電壓


    對散熱風(fēng)扇而言,尺寸越大,在相同轉(zhuǎn)速的前提下風(fēng)量也就越大;工作電壓越高,就能運行在更高的轉(zhuǎn)速上,從而形成更大的風(fēng)量。很多輕薄本和游戲本雖然配備了2個散熱風(fēng)扇,但卻是一大一小,而且規(guī)格也并不統(tǒng)一。


    筆記本風(fēng)扇的工作電壓普遍都是5V,少數(shù)高端游戲本則會配備12V電壓風(fēng)扇,對應(yīng)“狂暴模式”下的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,但大電壓帶來的大風(fēng)量的同時,噪音問題也會愈加凸顯,僅適合帶著耳機玩游戲的使用場景。


    仿生的扇葉和材質(zhì)之別


    當(dāng)筆記本散熱風(fēng)扇的尺寸和工作電壓一定時,其風(fēng)量、噪音和散熱效率就將由葉片數(shù)量、材質(zhì)和仿生設(shè)計決定了。


    很多輕薄本風(fēng)扇的葉片數(shù)量多在50片~60片之間,游戲本風(fēng)扇的葉片數(shù)量則會更多一些,其中具代表性的就是華碩ROG冰刃系列。在冰刃1時,其內(nèi)置風(fēng)扇葉片為71片,而ROG冰刃3的扇葉則提升到了83片,薄處更是只有0.2mm。問題來了,筆記本風(fēng)扇的葉片是不是越多越好?答案是,風(fēng)扇葉片的數(shù)量存在一個臨界點,必須在葉片數(shù)量和它們的間距之間取得平衡,在太小的空間中塞入太多的葉片意味著沒有足夠的空氣被推出。為了找到這個平衡點,OEM廠商往往會通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的仿真軟件對氣流變化進(jìn)行評估。


    在噪音方面,就需要“仿生學(xué)設(shè)計”登場了。ThinkPad高端機型主打的“鷹翼風(fēng)扇”,宏碁掠奪者游戲本力推的“刀鋒速冷風(fēng)扇”都參考了貓頭鷹翅膀特有的羽毛排布,每片扇葉都不是一個平面,而是凹凸不平的鋸齒狀,在厚度不足5mm的超薄空間內(nèi)也能提供較大的風(fēng)量,全速運行時的噪音也得到了很好的控制。


    此外,風(fēng)扇內(nèi)部葉片的材質(zhì)幾乎都是塑料,如果換成金屬材質(zhì),在相同電壓和轉(zhuǎn)速下的風(fēng)量會更大。以宏碁掠奪者游戲本為代表的第四代3D刀鋒速冷金屬風(fēng)扇,官方就表示其風(fēng)通量較同尺寸塑料風(fēng)扇提升45%。


不過,金屬扇葉風(fēng)扇雖然好,但它的組裝難度和成本更高,一旦因組裝期間失誤或平時掉進(jìn)雜物導(dǎo)致扇葉變形,反而會影響散熱效果。因此,更多的OEM廠商才更青睞塑料材質(zhì)葉片的風(fēng)扇,讓每一片扇葉的變形度、形狀都在控制范圍內(nèi)。

論除塵的必要性


    由于筆記本散熱模塊的密閉性,長時間使用注定面臨堆積灰塵的問題。因此,定期給風(fēng)扇除塵,在散熱片和芯片之間重新涂抹硅脂是必需的。就風(fēng)扇的防塵能力上,華碩應(yīng)該是有心得的。在很多華碩新款游戲本中,都引入了“ANTI-DUST”概念的風(fēng)扇,當(dāng)有灰塵進(jìn)入風(fēng)扇腔體內(nèi),可以順著預(yù)設(shè)的除塵通道將灰塵顆粒排出到風(fēng)扇之外,長時間使用也不會堵住散熱鰭片


    筆記本風(fēng)扇外殼的材質(zhì)也會略微影響散熱效果,有些筆記本的風(fēng)扇采用了塑料機身和金屬頂蓋,利用金屬導(dǎo)熱性更好的優(yōu)勢提升了一定的散熱能力。


此外,筆記本風(fēng)扇外殼是否可拆、是否容易拆,會對日后自行除塵清灰的難度造成影響,一些筆記本采用了連體式的熱管、風(fēng)扇和散熱鰭片,風(fēng)扇外殼無法拆開,也就無法對內(nèi)部的扇葉進(jìn)行定點清理,存在清灰的“死角”。


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