โซลูชั่นระบายความร้อนของแหล่งจ่ายไฟ

ก่อนอื่น มาทำความเข้าใจการรับรู้ของผู้ใช้ในปัจจุบันเกี่ยวกับการระบายความร้อนของพาวเวอร์ซัพพลาย: ผู้ใช้ DIY ส่วนใหญ่ให้ความสำคัญกับ CPU กราฟิกการ์ด เมนบอร์ด และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ที่อาจส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องทั้งหมด อย่างไรก็ตาม พาวเวอร์ซัพพลายยังไม่ได้รับความสนใจเพียงพอ และคุณภาพของพาวเวอร์ซัพพลายก็ไม่ได้รับความสนใจมากนัก ฉันมักจะรู้สึกว่าวัตต์เกือบเพียงพอ อย่างไรก็ตาม บทบาทของพาวเวอร์ซัพพลายนั้นสำคัญมาก และมีความสำคัญพอๆ กับซีพียู การทำงานที่เสถียรของแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟทั้งหมด การพิจารณาการระบายความร้อนของพาวเวอร์ซัพพลายส่วนใหญ่มาจากความต้องการในการระบายความร้อนของแชสซีทั้งหมด พวกเขามักให้ความสำคัญกับความเงียบ ราคาต่ำ และอื่นๆ

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของแหล่งจ่ายไฟ---อุณหภูมิสูง

พาวเวอร์ซัพพลายที่สมบูรณ์ประกอบด้วยเคส พัดลม แผงวงจร (โดยใส่ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ไว้บนบอร์ด) และปลั๊กไฟ หลักการทำงานพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟคือการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับแรงสูงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันต่ำที่คอมพิวเตอร์ต้องการผ่านเทคโนโลยีการสลับความถี่สูง ในกระบวนการแปลงไฟ AC-DC เนื่องจากข้อจำกัดทางเทคนิคและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เองมีผลขัดขวางกระแสไฟฟ้า พลังงานส่วนหนึ่งต้องเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ซึ่งกระจายไปในอากาศในรูปของความร้อน ทำให้ ผู้คนรู้สึกถึงอุณหภูมิสูง เมื่อแหล่งจ่ายไฟทำงานที่อุณหภูมิสูง ประสิทธิภาพการทำงานจะลดลงเมื่อเทียบกับอุณหภูมิปกติ ซึ่งสะท้อนให้เห็นในการลดลงของกำลังขับ เนื่องจากอุณหภูมิสูงจะส่งผลต่อความแม่นยำและความเสถียรของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ตลอดจนความต้านทาน ความจุ และความเหนี่ยวนำของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ บางครั้งความเสียหายต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อาจทำให้แหล่งจ่ายไฟทำงานไม่ถูกต้องหรือไม่

 วิธีแก้ปัญหาความร้อนของแหล่งจ่ายไฟ?

ผู้คนตระหนักถึงความสำคัญของการกระจายความร้อนของพาวเวอร์ซัพพลาย แต่นักออกแบบต้องคิดถึงวิธีแก้ปัญหาความร้อนนี้อย่างไร พิจารณาจากการออกแบบพาวเวอร์ซัพพลายในปัจจุบัน พวกมันทั้งหมดระบายความร้อนด้วยอากาศ ท่อความร้อนระดับสูงบวกกับการกระจายความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นที่นิยมมากขึ้นในตลาด การระบายความร้อนด้วยอากาศรวมถึงประเภทไอเสียแบบดั้งเดิม, ประเภทกังหันลมขนาดใหญ่, ประเภทการเป่าแถวหน้าและด้านหลัง, ประเภทการดูดลงแถวหน้า, ประเภทการดูดกลับด้านล่าง, ประเภทการเป่าโดยตรง ฯลฯ

นอกจากวิธีการระบายความร้อนที่แตกต่างกันของพัดลมและฮีตซิงก์แล้ว ยังมีปัจจัยอื่นใดอีกบ้างที่ส่งผลต่อการระบายความร้อนของพาวเวอร์ซัพพลาย

ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อการกระจายความร้อนของแหล่งจ่ายไฟ ได้แก่ ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน เค้าโครงแผงวงจร วัสดุระบายความร้อน ฯลฯ

1. ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานหมายถึงอัตราส่วนของพลังงานอินพุตต่อพลังงานเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ หากประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟเพียง 70 เปอร์เซ็นต์ ส่วนที่เหลือจะถูกแปลงเป็นความร้อนในบางครั้ง 30 เปอร์เซ็นต์ ถ้าเพิ่มเป็น 80 เปอร์เซ็นต์ ความร้อนจะลดลง 10 เปอร์เซ็นต์ ผลกระทบที่เกิดขึ้นจริงจะทำให้อุณหภูมิลดลง 5-10 องศา หากสภาพแวดล้อมในการทำงานของแหล่งจ่ายไฟเพิ่มขึ้น 10 องศา อายุการใช้งานจะลดลงครึ่งหนึ่ง ดังนั้นการปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟจึงช่วยยืดอายุการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟได้อย่างแท้จริง

2. เค้าโครงแผงวงจร แผงวงจรเป็นพาหะของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ถูกจัดเรียงบนแผงวงจรตามลำดับที่แน่นอน หากการออกแบบเลย์เอาต์ของแผงวงจรไม่มีเหตุผล จะทำให้เกิดช่องว่างสำหรับการกระจายความร้อน ประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟถูกกำหนดโดยความจุไฟฟ้าของหม้อแปลง พารามิเตอร์ของท่อกำลังและสภาวะการกระจายความร้อน และกำหนดโดยค่าต่ำสุด หากทั้งหม้อแปลงและท่อกำลังมีขอบขนาดใหญ่ หากสภาวะการกระจายความร้อนไม่ดี ประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งจ่ายไฟจะลดลง

3. วัสดุของฮีตซิงก์ ในความเป็นจริง หากคุณเปิดเครื่อง คุณจะเห็นฮีตซิงก์หลากสีและรูปร่างต่างๆ กันมากมาย วัสดุที่แตกต่างกันและฮีตซิงก์รูปร่างต่างกันจะส่งผลต่อการกระจายความร้อนของพาวเวอร์ซัพพลายต่างกัน

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

โดยทั่วไปแล้วหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยอากาศธรรมดาจะเลือกโลหะเป็นวัสดุของหม้อน้ำ สำหรับวัสดุที่เลือกหวังว่าจะมีทั้งความร้อนจำเพาะสูงและค่าการนำความร้อนสูง ดังจะเห็นได้จากด้านบนว่าเงินและทองแดงเป็นวัสดุที่นำความร้อนได้ดีที่สุด รองลงมาคือทองและอลูมิเนียม แต่ทองและเงินนั้นแพงเกินไป ดังนั้น ในปัจจุบันฮีตซิงก์จึงทำจากอลูมิเนียมและทองแดงเป็นหลัก ในการเปรียบเทียบ ทั้งทองแดงและอลูมิเนียมมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง: ทองแดงมีการนำความร้อนได้ดี แต่มีราคาแพง แปรรูปยาก หนัก และหม้อน้ำทองแดงมีความจุความร้อนน้อยและออกซิไดซ์ได้ง่าย อะลูมิเนียมบริสุทธิ์อ่อนเกินไปที่จะใช้โดยตรง ใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์เท่านั้นเพื่อให้มีความแข็งเพียงพอ ข้อดีของโลหะผสมอลูมิเนียมคือราคาต่ำและน้ำหนักเบา แต่การนำความร้อนนั้นแย่กว่าทองแดงมาก ดังนั้นในหม้อน้ำ

เนื้อหาต่อไปนี้ปรากฏในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาด้วย:

หม้อน้ำอลูมิเนียมบริสุทธิ์

หม้อน้ำอลูมิเนียมบริสุทธิ์เป็นหม้อน้ำที่พบมากที่สุดในยุคแรก กระบวนการผลิตนั้นง่ายและต้นทุนต่ำ จนถึงขณะนี้หม้อน้ำอลูมิเนียมบริสุทธิ์ยังคงครองตลาดส่วนใหญ่อยู่ เพื่อเพิ่มพื้นที่ระบายความร้อนของครีบ วิธีการประมวลผลที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับหม้อน้ำอลูมิเนียมบริสุทธิ์คือเทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียม และตัวชี้วัดหลักสำหรับการประเมินหม้อน้ำอลูมิเนียมบริสุทธิ์คือความหนาของฐานหม้อน้ำและอัตราส่วน Pin-Fin . Pin หมายถึงความสูงของครีบระบายความร้อน และ Fin หมายถึงระยะห่างระหว่างครีบสองตัวที่อยู่ติดกัน อัตราส่วน Pin-Fin คือความสูงของ Pin (ไม่รวมความหนาของฐาน) หารด้วย Fin ยิ่งอัตราส่วน Pin-Fin มากเท่าใด พื้นที่ระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพของหม้อน้ำก็จะยิ่งมากขึ้น และเทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมก็ก้าวหน้ามากขึ้นเท่านั้น

หม้อน้ำทองแดงบริสุทธิ์

ค่าการนำความร้อนของทองแดงมีค่าเป็น 1.69 เท่าของอะลูมิเนียม ดังนั้นค่าอื่นๆ ที่เท่ากันทั้งหมด ฮีตซิงก์ทองแดงบริสุทธิ์จึงสามารถดึงความร้อนออกจากแหล่งความร้อนได้เร็วกว่า อย่างไรก็ตามเนื้อทองแดงยังเป็นปัญหาอยู่ "หม้อน้ำทองแดงบริสุทธิ์" ที่โฆษณาจำนวนมากไม่ใช่ทองแดงแท้ 100 เปอร์เซ็นต์ ในรายการทองแดง ทองแดงที่มีปริมาณทองแดงมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์เรียกว่าทองแดงไร้กรด และทองแดงเกรดถัดไปคือ Dan copper ที่มีปริมาณทองแดงน้อยกว่า 85 เปอร์เซ็นต์ ฮีตซิงก์ทองแดงบริสุทธิ์ส่วนใหญ่ในตลาดปัจจุบันมีปริมาณทองแดงอยู่ระหว่างทั้งสอง ปริมาณทองแดงของหม้อน้ำทองแดงบริสุทธิ์บางรุ่นมีไม่ถึง 85 เปอร์เซ็นต์ด้วยซ้ำ แม้ว่าราคาจะต่ำมาก แต่ค่าการนำความร้อนจะลดลงอย่างมาก ซึ่งส่งผลต่อการกระจายความร้อน นอกจากนี้ ทองแดงยังมีข้อบกพร่องที่เห็นได้ชัด เช่น ต้นทุนสูง การประมวลผลที่ยาก และฮีตซิงก์ที่มีมวลมากเกินไป ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการใช้ฮีตซิงก์ทองแดงทั้งหมด ความแข็งของทองแดงแดงนั้นไม่ดีเท่าของอลูมิเนียมอัลลอยด์ AL6063 และประสิทธิภาพของการประมวลผลเชิงกลบางอย่าง (เช่น การเซาะร่อง) ไม่ดีเท่าของอลูมิเนียม จุดหลอมเหลวของทองแดงสูงกว่าอลูมิเนียมมาก ซึ่งไม่เอื้อต่อการอัดขึ้นรูปและปัญหาอื่นๆ

เทคโนโลยีการเชื่อมประสานทองแดงกับอะลูมิเนียม

หลังจากพิจารณาข้อเสียตามลำดับของวัสดุทองแดงและอะลูมิเนียมแล้ว หม้อน้ำระดับไฮเอนด์บางรุ่นในตลาดมักจะใช้กระบวนการผลิตแบบผสมผสานระหว่างทองแดงและอะลูมิเนียม แผ่นระบายความร้อนเหล่านี้มักใช้ฐานโลหะทองแดง ในขณะที่ครีบระบายความร้อนทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ แน่นอน นอกจากฐานทองแดงแล้ว ยังมีวิธีการ เช่น การใช้เสาทองแดงสำหรับฮีตซิงก์ ซึ่งเป็นหลักการเดียวกัน ด้วยการนำความร้อนสูง พื้นผิวทองแดงด้านล่างสามารถดูดซับความร้อนที่ปล่อยออกมาจาก CPU ได้อย่างรวดเร็ว ครีบอลูมิเนียมสามารถสร้างเป็นรูปทรงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการกระจายความร้อนด้วยกระบวนการที่ซับซ้อน และให้พื้นที่เก็บความร้อนขนาดใหญ่และปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว พบความสมดุลในทุกด้าน

Sinda Thermal เป็นผู้ผลิตฮีตซิงก์ระดับมืออาชีพ เราสามารถออกแบบและผลิตฮีตซิงก์ได้ทุกประเภท โรงงานของเราก่อตั้งมากว่า 8 ปี เรามีประสบการณ์มากในการออกแบบและผลิตฮีตซิงก์ โปรดติดต่อเราได้อย่างอิสระหากคุณมีข้อกำหนดด้านความร้อน