文档介绍：散热器基础知识手册
目录
风扇结构
风扇技术术语
散热片材质介绍
热管介绍
测试篇章
超频篇章
CPU技术简介
CPU ROADMAP
导热膏
风扇结构(工作原理)
CPU散热器又称为CPU冷却器,英文名称CPU COOLER,它是针对CPU而设计的散热器装置,其目的是通过CPU散热器的运作,将CPU之热能散发掉,以达到降低温度的效果。它通过散热片迅速将CPU之热能传导出去,再借由风扇将其热量强制吹走。
1风扇的分类
散热风扇是利用旋转叶片与气体的相互作用来压缩与输送气体的,其本体主要由转子和定子组成。散热风扇一般分以下三类:
1轴流式风扇:气流出口方向与叶片转动方向相同,在轴向剖面上,气流在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动。
离心式风扇:利用离心力作用实现气体输送,扇叶在电机的驱动下高速旋转,使充满叶片间的气体沿着叶片向外甩出,在蜗壳内将动能转换成压力能后从出风口排出。在轴向剖面上,气流沿着半径方向流动。
混流式风扇:气流沿轴向进入叶轮后,近似地沿着锥面流动,气流方向界于离心式与轴流式之间。
2风扇的基本结构
一般的风冷散热器使用的主要是轴流式风扇,我们以它为例加以说明。轴流式风扇可分为两部分
:包括扇叶(含磁框)、轴芯、油圈及卡簧等
定子:包括电机、轴承、扇框等。
3风扇运转的基本原理
根据安培右手法则,导体通过电流,周围会产生磁场,若将此导体置于另一固定磁场中,则会产生吸力或斥力,造成物体移动。依据此原理,在直流风扇的扇叶底部,事先安装一个充有磁性的橡皮胶磁铁。环绕着矽钢片,轴心部分缠绕两组线圈,并使用霍尔感应元件作为同步侦测装置,控制一组电路,该电路使缠绕轴心的两组线圈轮流工作。矽钢片产生不同磁极,此磁极与橡胶磁铁产生吸斥力。当吸斥力大于风扇的静摩擦力时,扇叶自然转动,由于霍尔感应元件提供同步信号,扇叶因此得以持续运转,至于其运转方向,可依右手法则而定。
4散热风扇的电气原理
散热风扇电路由以下三部分组成:
固定磁场
电路控制
电机绕组
:由霍尔磁效应开关,电晶体,电阻等元件构成。其功能为控制定子线圈线阻电流方向的变化。
电机绕组部分:由矽钢片、漆包线、上下绝缘架组成。其中矽钢片的功能是负责磁极导出方向,以确定N、S的强弱,而绕组决定磁力线的方向,控制信号,不断改变线组极性,推动磁框运转,达到做功的目的。
固定磁场部分:由胶磁提供固定磁场,与线圈的交变磁场相互作用,产生力矩。
风扇技术术语
1、主要性能参数的确定
风扇的主要性能参数包括流量、压力、转速、电性特征、气体介质等。参数的具体项目见下表:
散热风扇性能参数的确定项目
项目
单位
备注
流量
空气体积流量
(V)
M3/min
CFM
风扇单位时间内吸入的空气流量用体积来量度,它与流速及通风面积成正比。
空气质量流量
(m)
Kg/s
风扇单位时间内吸入的空气流量用质量来量度。它与空气密度,体积流量成正比。
转速(v)
Rpm
每分钟风扇转动的圈数。
风速(vx)
M/s
气体通过整个平面的气体运动平均速度。
风压
MmH2O
为进行正常通风而克服行程内的阻力,产生的克服送风阻力的压力。
功率
W
工作电流与额定电压之积。
额定电压
V
一般为12V,也有5V或24V。
起动电压
V
当突然通电能够使风扇启动的最小电压。起动电压越小,电压的操作范围越广。
工作电流
A
马达工作时输出的电流。在风量满足散热需求的前提下,工作电流越小,马达发热量越小,风扇寿命越长。
气体介质
温度
℃
工作温度、储存、运输温度的最低最高值。
湿度
%,Kg/h
工作湿度、储存、运输湿度的最低、最高值。
密度
Kg/m3
2、散热风扇应用环境的确定
在设计制造风扇时,应明确标明风扇应用环境的大气压力、环境温度及气体成分。
3、流量、转速与风速
所谓的流量是将风扇出气量按照其进气状态换算而得的结果,通风机单位时间吸入的空气流量称为空气量,通常以Q(M3/min)为单位表示,流量也称气体量,在散热风扇应用中,又称为风量。因气体依其压力、温度而改变体积,所以提到出气量时,必须标记该状态下空气的压力和温度。
风量一般指空气吸入量,在散热风扇中,常以M3/min、CFM(立方英尺)来表示风量,有时也以质量m按KG/S来表示。
标准状态空气是指:温度20℃、大气压760mmHg,湿度65%的空气。
基准状态空气是指:温度0℃、大气压760mmHg,温度0%的空气。
转速是指风扇在1min内转动的圈数。转速与电