当前位置:首页>科技 >内容

深度剖析笔记本散热模块的散热风扇技术原理_深度剖析笔记本散热模块的散热风扇技术

2024-03-08 13:43:55科技漂亮的斑马

笔记本的性能能起到几何作用,散热模块的设计很重要。作为笔记本散热模组的“三要素”之一,风扇的作用毋庸置疑,所以很多用户认为风扇越多

深度剖析笔记本散热模块的散热风扇技术原理_深度剖析笔记本散热模块的散热风扇技术

笔记本的性能能起到几何作用,散热模块的设计很重要。作为笔记本散热模组的“三要素”之一,风扇的作用毋庸置疑,所以很多用户认为风扇越多越好。其实影响粉丝表现的因素有很多。看着类似的风扇,总会因为这些因素在效率上产生很大的差异。

冷却风扇的深度分析

在笔记本散热模组的三大要素中,散热风扇可以在很大程度上弥补热管和鳍片在导热和散热效率上的不足,这也是硬件配置相同,散热风扇、热管和鳍片数量看似相同的笔记本在散热性能上存在巨大差异的根本原因。

确保风道畅通。

台式机处理器专用的散热风扇多为轴流结构,可以理解为缩小电风扇,垂直推动空气,从而加速位于底部的散热片散热。

由于笔记本内部空间有限,风扇和散热片不可能垂直布置,只能水平布置,所以需要风扇在侧面按指定方向吹。

所以笔记本电脑专用散热风扇主要是涡轮结构,叶片垂直于旋转面呈环状排列。工作过程中,空气从轴向进入环形叶片围成的空间,然后被叶片旋转驱动的离心作用横向甩出,在叶片周围形成涡旋散射气流,由流道从格栅口切向吹出。

换句话说,台式机常用的轴流风扇就像一把“猎枪”,其散热面积是定向分布的;笔记本专用涡扇就像一把“狙击枪”,其散热面积主要是点,需要将垂直方向收集的冷空气聚集到一个面对散热鳍片的点上。要达到100%的效率,必须避免不必要的风量损失。

所以你在拆解笔记本的时候,会发现大部分笔记本的风扇和散热片之间都粘着一条或几条黑色的醋酸布带,堵住缝隙,防止“漏风”。我们一定要记得每次拆机的时候都要把醋酸布带贴回去除尘,否则会影响风道吹风的效率。

需要注意的是,现在很多轻薄本为了追求纤薄的设计,都采用了“下沉式”转轴。如果散热出风口位于机身背面,那么B面的底部在打开屏幕后必然会挡住一部分出风口,从而损失一部分散热效率。

要避免这种尴尬,我们要么采用出风口在侧面的设计,要么采用立式转轴,要么在“下沉式”转轴的基础上,在屏幕B面底部“挖”一个凹槽。

另外,散热风扇一般是依靠位于笔记本上的散热孔来“吸风”,然后吹到散热片上,以保证这个“进风道”的通畅,在一定程度上提高散热效率。

有的笔记本在底盖对应散热孔的位置没有贴防尘网,带来更多进风的同时也有容易进灰尘的隐患;一些薄笔记本采用独特的“臀部”设计。打开屏幕后,转轴可以一定角度托起键盘,保证笔记本底部空气流通;

当笔记本放置在墙壁或工作站隔断附近时,从后部出风口排出的热浪会反弹到笔记本底部。如果这些反弹的热空气被风扇吸入,必然会影响散热。所以很多笔记本都会通过长长的脚垫来阻挡D面散热孔与后置出风口的“接触”,类似的细节设计对笔记本的实际散热会有一定的增益作用。

风扇尺寸和工作电压

对于散热风扇来说,尺寸越大,相同转速下的风量越大;工作电压越高,转速越高,从而形成更大的风量。虽然很多轻薄本和游戏本都配有两个散热风扇,但是有大有小,规格也不统一。

笔记本风扇的工作电压一般为5V,少数高端游戏会配备12V电压风扇,对应的是“狂怒模式”下的风扇转速。但随着大电压带来的大风量,噪音问题会越来越突出,只适合用耳机玩游戏。

仿生扇叶与材料的区别

笔记本散热风扇的尺寸和工作电压一定的情况下,其风量、噪音和散热效率将由扇叶数量、材料和仿生设计决定。

很多薄风扇的叶片数在50-60之间,游戏迷的叶片数会更多,最具代表性的就是华硕ROG冰刃系列。在冰刀1的情况下,内置风扇叶片的数量是71,而ROG冰刀3的数量增加到83,并且最薄的部分只有0.2毫米.问题是,笔记本风扇的叶片是不是越多越好?

答案是风扇叶片的数量存在一个临界点,必须在叶片数量和间距之间取得平衡。在太小的空间里放置太多的叶片意味着没有足够的空气被推出。为了找到这个平衡点,主机厂往往会通过行业标准的模拟软件来评估气流的变化。

噪音方面,需要“仿生设计”。ThinkPad高端机型中主打的“鹰翼风扇”和宏碁Predator Game主推的“刀锋速冷风扇”,参考了猫头鹰翅膀独特的羽毛排列方式。每个叶片都不是平面,而是锯齿状,可以在厚度小于5mm的超薄空间里提供很大的风量,全速运转时的噪音也控制得很好。

此外,风扇的内部叶片几乎全部由塑料制成。如果它们是金属制成的,在相同的电压和速度下,空气量会更大。以宏碁Predator游戏本为代表的第四代3D叶片速冷金属风扇,官方称其风量比同尺寸塑料风扇高45%。

但是,金属扇叶虽然好,但是它的组装难度更大,成本也更高。一旦扇叶因组装时的失误或平时掉入杂物而变形,就会影响散热效果。所以更多的主机厂更喜欢塑料叶片的风扇,这样每个叶片的变形和形状都在控制之中。

论除尘的必要性

由于笔记本散热模块的密封性,长期使用后必然会面临积灰的问题。因此,需要定期对风扇进行除尘,并在散热片和芯片之间重新涂抹硅脂。在风扇的防尘能力上,华硕应该是最有经验的。在很多华硕游戏本新品中,都引入了“抗尘”概念的粉丝。当灰尘进入风扇腔时,尘粒可以沿着预设的除尘通道排出风扇,长时间使用散热片也不会堵塞。

笔记本风扇外壳的材质也会稍微影响散热效果。部分笔记本风扇采用塑料机身和金属顶盖,利用金属较好的导热性提高散热能力。

另外,笔记本风扇外壳是否可拆卸,会影响以后除尘除灰的难度。部分笔记本采用一体化热管、风扇、散热片,风扇外壳无法拆卸,无法定点清洁内部扇叶,存在除灰“死角”。

总结

总之,正是这些细节影响了笔记本的散热能力和笔记本的性能。最后需要提醒大家的是,购买笔记本,尤其是游戏本时,电源适配器的电量也很重要。很多配GTX1050Ti的游戏本只配了120W的电源适配器,根本无法“喂”出i7 GPU满负荷运行所需的电量。一般来说,轻薄游戏需要至少65W功率的适配器,而GTX1650游戏需要150W、GTX1660Ti或更高的独特游戏本,需要180W甚至200W以上。

声明本站所有作品图文均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请联系我们

Top