Hoe de thermische prestaties van het CPU-koellichaam te verbeteren

Er zijn veel factoren die de warmteafvoerprestaties van het CPU-luchtkoelingskoellichaam beïnvloeden, zoals de thermische geleidbaarheid van het materiaal, het vinoppervlak, de lamelafstand, de bodemdikte, het contactoppervlak, de richting van de vloeistofstroom, enz. De classificatie van het koellichaam omvat een heatpipe-koeler en een CPU-koeler. zonder hittepijp, torentype en neerwaartse druktype. Vanwege de zwakke prestaties van het CPU-koellichaam zonder heatpipe wordt het steeds minder op de markt gebruikt. Momenteel zijn de meeste van de meest gebruikte CPU-koellichamen heatpipes CPU-koelers.

Neerwaartse druk koellichaam:      

Er zijn over het algemeen twee voordelen van de neerwaartse druk-koellichaamstructuur. De eerste is dat hij relatief laag in hoogte is en zich kan aanpassen aan verschillende chassis, vooral het mini-itx-chassis met beperkte ruimte. De meesten van hen kunnen alleen de luchtgekoelde radiator met neerwaartse druk gebruiken; Ten tweede kan het de luchtstroom gebruiken om warmte af te voeren naar de componenten rond de CPU, zoals het voedingscircuit en het geheugen, waardoor het probleem van warmteaccumulatie van deze componenten kan worden vermeden. Deze structuur is echter niet bevorderlijk voor het luchtkanaal in het chassis, waardoor gemakkelijk turbulente stroming in het chassis ontstaat. Het is moeilijk om de efficiëntie van de warmtedissipatie te maximaliseren, wat resulteert in een verder verlies van de efficiëntie van de warmtewisseling. Daarom is het moeilijk voor de neerwaartse drukradiator om een ​​hoge warmteafvoerefficiëntie te bereiken, en daarom trok deze zich langzaam terug uit de mainstream.

Toren koellichaam:

De efficiëntie van de warmtewisseling van het koellichaam van de toren is hoger dan dat van het koellichaam met neerwaartse druk. Wanneer de luchtstroom parallel door de koelvinnen gaat, is de luchtstroomsnelheid aan de vier zijden van het luchtstroomgedeelte het snelst. Tegelijkertijd is het koellichaam van de toren ook bevorderlijk voor de constructie van het luchtkanaal in het chassis, dat de luchtstroom kan geleiden die zo snel mogelijk uit de koelpoort aan de achterkant van het chassis moet worden afgevoerd.

Voordelen van heatPipe koellichaam:

De warmtepijp is verdeeld in verdampingsverwarmingseinde en condensatie-uiteinde. Wanneer het verwarmingsuiteinde begint te verwarmen, zal de vloeistof rond de buiswand onmiddellijk verdampen en stoom produceren. Op dit moment zal de druk van dit onderdeel toenemen en stroomt de stoomstroom onder invloed van druk naar het condensatie-uiteinde. Nadat de stoomstroom het condensatie-uiteinde bereikt, wordt deze afgekoeld en gecondenseerd tot vloeistof. Tegelijkertijd komt er ook veel warmte vrij. Ten slotte keert het terug naar het verdampingsverwarmingseinde met behulp van capillaire kracht en zwaartekracht om een ​​cyclus te voltooien.

Omdat de heatpipe het voordeel heeft van een extreem hoge warmteoverdrachtssnelheid, kan deze de thermische weerstandswaarde effectief verlagen en de warmtedissipatie-efficiëntie verhogen wanneer deze in het koellichaam wordt geïnstalleerd. Het heeft een extreem hoge thermische geleidbaarheid, tot honderden keren de thermische geleidbaarheid van puur koper. Daarom staat het bekend als "thermische supergeleider". De heatpipe CPU-radiator met uitstekend proces en ontwerp zal sterke prestaties leveren die niet kunnen worden bereikt door een gewone luchtkoeler zonder heatpipe.

Ontwerp van koelvinvin:

Wanneer de basis- en warmtepijpstructuur hetzelfde zijn, is het vergroten van het warmtedissipatiegebied ongetwijfeld de meest directe manier om de efficiëntie van de hetasink te verbeteren, en er zijn niet meer dan twee manieren om het warmtedissipatiegebied te vergroten. De eerste is om meer of grotere koellichamen toe te voegen door het volume te vergroten, en de andere is om de afstand en dikte van de koellichamen te verkleinen. Voeg meer koellichamen toe met hetzelfde volume. Het is niet raadzaam om blindelings een groter warmteafvoergebied na te streven. Het volume en het gewicht van de radiator, de dikte en afstand van de warmteafvoervinnen, en zelfs de grootte en het type van de ventilator moeten zorgvuldig worden overwogen.

Soldeer- en vinpenetratieproces:

Er zijn twee manieren om heatpipes en vinnen te monteren: solderen en vinnenpenetratie. De thermische weerstand van het lasproces is laag, maar de kosten zijn relatief hoog. Wanneer aluminium vinnen bijvoorbeeld worden gelast met koperen warmtepijpen, hebben de warmtepijpen in principe een galvanische behandeling nodig voordat ze kunnen worden gelast met aluminium vinnen, en de eisen aan het lasproces zijn relatief hoog. Ongelijkmatig lassen of interne bellen zullen de efficiëntie van de warmteoverdracht aanzienlijk beschadigen. .

Vinpenetratie is het mechanisch rechtstreeks door de vin laten passeren van de warmtepijp. Dit proces is eenvoudig, maar de technische eisen zijn niet lager dan bij lassen, omdat het vereist dat de warmtedissipatievin in nauw contact staat met de warmtepijp. De kosten van het penetratievinproces zijn iets lager dan die van het lasproces, en theoretisch is de thermische weerstand van het contactoppervlak iets hoger dan die van lassen.

Heatpipe, basis en vin zijn de drie belangrijkste componenten van het huidige mainstream CPU-luchtkoelingskoellichaam. Elk onderdeel zal een belangrijke invloed hebben op de efficiëntie van de warmteafvoer van de radiator, en de drie onderdelen zijn ook met elkaar verbonden. Het eenvoudigweg verbeteren van één onderdeel brengt misschien geen kwalitatieve sprong voorwaarts in de efficiëntie van de radiator, maar elk onderdeel is niet goed gedaan. Het is een zware klap voor de efficiëntie van het CPU-koellichaam.